Wat is een spanningstest?
Een spanningstest is een mechanische test die meet hoeveel kracht een materiaal kan verdragen voordat het scheurt of breekt wanneer het wordt getrokken. Materialen zoals metaal, rubber, plastic of vezel kunnen worden getest met behulp van een universeel mechanisch testinstrument of andere soorten trektestmachines. Testapparatuur kan worden aangepast om de gewenste hoeveelheid kracht te leveren en afhankelijk van hoe lang het materiaal eraan wordt blootgesteld. Grafieken worden gebruikt om te bepalen op welk niveau een materiaal faalt en wat de uiteindelijke treksterkte is, die de grootste belasting op het materiaal tijdens de test heeft.
Principes die wetenschappers helpen bij het interpreteren van de resultaten van een spanningstest, zijn onder meer de 'wet van Hooke', die de correlatie van kracht beschrijft met hoe een materiaal tijdens een test verlengt. Het gebied op een grafiek waar de twee variabelen overeenkomen, wordt lineair genoemd. De stijfheid van het materiaal, de elasticiteitsmodulus genoemd, is identificeerbaar terwijl het materiaal nog steeds zijn integriteit behoudt nadat het aan de belasting is onderworpen. Het materiaal wordt permanent veranderd wanneer het zijn elastische limiet bereikt, zelfs wanneer de lading wordt weggenomen. Op dit punt zal een grafische lijn van richting veranderen vanaf het rechte, consistente pad dat aan het begin van de test is gevonden.
Opbrengststerkte is wanneer een materiaal spanning begint te vertonen tijdens belasting tijdens een spanningstest. De spanning kan worden gemeten als een verhouding tussen hoe de lengte van tevoren verandert tijdens de test en de lengte vooraf, of als de lengte op elk willekeurig moment tijdens de test. Treksterktesystemen worden bediend door het materiaal in de machine te bevestigen en de kruiskoppen in de machine te activeren om kracht uit te oefenen. De snelheid waarmee kracht wordt uitgeoefend, kan worden aangepast. Soms wordt ook de temperatuur aangepast om te bepalen hoe het materiaal op belastingen reageert als het warm of koud is.
Wanneer een materiaal wordt onderworpen aan een spanningstest, wordt het bereid in monsters die de vorm aannemen van cilinders of vlakke platen. Draden en vezels in de vorm van een buis worden getest in hun normale vorm met behulp van de juiste grepen in trektestmachines. Materiaaltesten worden uitgevoerd door ingenieurs die een materiaal voor een toepassing moeten kiezen, in de productie om de kwaliteit van producten te bewaken en om de sterkte van materialen die in de bouw worden gebruikt te analyseren. Een spanningstest helpt onderzoekers ook te zien hoe lang een product, onder specifieke omstandigheden, kan duren voordat het niet langer bruikbaar is.