Wat is trekspanning?
Treksterkte treedt op wanneer een materiaal aan trek- of rekkracht wordt onderworpen. Stress wordt gedefinieerd als een kracht uitgeoefend op een dwarsdoorsnede, met typische eenheden van ponden per vierkante inch (psi) of Newton per vierkante meter, ook bekend als pascals (Pa). Het soort spanning waaraan een materiaal wordt blootgesteld, hangt af van hoe de kracht wordt uitgeoefend. De drie basistypen stress zijn trek, druk en afschuifkrachten. Een goed begrip van trekspanning is belangrijk bij het selecteren van materialen voor werktuigbouwkundige en ontwerptoepassingen.
De afmetingen van een voorwerp onder spanning zullen veranderen als gevolg van de spanning of vervorming die optreedt wanneer een kracht wordt uitgeoefend. Een materiaal dat onder trekspanning staat zal uitrekken of uitrekken als het onder spanning staat. Een materiaal dat wordt blootgesteld aan lage spanning keert terug naar zijn oorspronkelijke afmetingen nadat de kracht is verwijderd. Bij hoge spanningen keert een materiaal mogelijk niet terug naar zijn oorspronkelijke staat wanneer de kracht wordt verwijderd en zal permanente vervorming optreden. De relatie tussen de uitgeoefende spanning en de overeenkomstige spanning kan worden gebruikt om het gedrag van een materiaal te voorspellen wanneer het wordt blootgesteld aan trekspanning.
Er is testapparatuur beschikbaar die nauwkeurig de spanning en spanning kan meten die door een materiaal wordt ervaren en een spanning-rekcurve kan genereren. De spanning-rekcurve geeft typisch inzicht in hoe een materiaal zich zal gedragen wanneer het wordt blootgesteld aan uitgeoefende trekkracht, en bepaalt de maximaal toelaatbare spanning voordat permanente vervorming en uiteindelijk falen optreedt. Om trekspanning te meten, wordt een geleidelijk toenemende kracht uitgeoefend op een testmonster en wordt de hoeveelheid kracht die nodig is om het monster te verlengen en uiteindelijk te breken gemeten en geregistreerd. Materialen die worden blootgesteld aan trekspanning en een grote hoeveelheid vervorming ervaren voordat ze falen, worden beschouwd als een hoge elasticiteit .
De maximale trekspanning die een materiaal kan weerstaan voordat het faalt, staat bekend als treksterkte of ultieme treksterkte . De waarde van de ultieme treksterkte varieert sterk voor verschillende materialen. Zachte, kneedbare materialen - zoals veel kunststoffen, rubber en metalen - worden als elastisch beschouwd en zullen aanzienlijke vervorming ondergaan voordat een volledige storing optreedt. Harde en brosse materialen, zoals beton en glas, zullen weinig of geen vervorming hebben voordat een volledige storing optreedt. De ultieme treksterkte voor veel verschillende soorten metaal, hout, glas, rubber, keramiek, beton en kunststof is direct beschikbaar in verschillende referentiehandleidingen voor materiaaleigenschappen.