Wat is de spanningssnelheid?
Rek is een maat voor de hoeveelheid vervorming die optreedt wanneer een object onder spanning staat. De spanningssnelheid wordt gedefinieerd als de verandering in spanning gedurende de verandering in de tijd. Alle materialen zullen enige verandering in hun afmetingen ondergaan wanneer ze worden blootgesteld aan stress. De vervorming door stress kan volledig omkeerbaar of permanent zijn, afhankelijk van de hoeveelheid uitgeoefende stress.
Elastische spanning treedt op wanneer een materiaal onder spanning terugkeert naar zijn oorspronkelijke afmetingen zodra de spanning is verwijderd. Plastic spanning treedt op wanneer een object is blootgesteld aan zeer hoge niveaus van stress en niet meer terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm nadat de stress is verwijderd. In veel materialen vindt de omkering van elastische rek onmiddellijk plaats, wat betekent dat het plaatsvindt zonder een waarneembare tijdsduur. Vervorming die volledig herstelbaar is, maar na verloop van tijd optreedt, wordt beschreven in termen van de mate van vervorming.
De spanningssnelheid varieert sterk voor verschillende materialen en zal vaak veranderen bij verschillende temperaturen en toegepaste drukken. Staal is een voorbeeld van een materiaal dat terugkeert naar zijn oorspronkelijke staat onmiddellijk nadat de spanning is verwijderd. Omgekeerd worden in de geologie spanningen uitgeoefend gedurende miljoenen jaren en is de mate van spanning in gesteente meestal erg laag. Een materiaal waarvan de mate van vervorming een grote hoeveelheid verandert bij verschillende temperaturen en drukken, heeft een hoge gevoeligheid voor vervormingssnelheid .
Deze snelheid is ook afhankelijk van de manier waarop de kracht of spanning wordt uitgeoefend. Voor veel kunststoffen zal het materiaal, als een geleidelijke strekkracht wordt uitgeoefend, een grote hoeveelheid uitrekken voordat het breekt. Dit komt omdat de moleculen in het plastic voldoende tijd hebben om zichzelf te heroriënteren en langs elkaar te bewegen, waardoor het uitrekken optreedt. Als een impact of plotselinge kracht op een plastic wordt uitgeoefend, zal het onmiddellijk breken en zich als een bros materiaal gedragen. Hetzelfde plastic materiaal kan heel anders reageren vanwege de verschillende spanningen veroorzaakt door de manier waarop de spanning wordt uitgeoefend.
De spanningssnelheid kan in het laboratorium worden gemeten met behulp van speciale testapparatuur die zeer precieze belastingen op een monster uitoefent, terwijl de vervorming en het herstel worden gemeten dat optreedt nadat de spanning is verwijderd. Omdat de mate van belasting van een materiaal van invloed is op hoe het zich gedraagt, is het belangrijk om de gevoeligheid ervan voor het type belasting, de hoeveelheid spanning en de temperatuur te begrijpen. Inzicht in de spanningssnelheid van een materiaal zorgt ervoor dat het voldoet aan de prestatiespecificaties die vereist zijn in de eindgebruikstoepassing.