Vad är dragspänning?

Draghållfasthet uppstår när ett material utsätts för drag- eller sträckkraft. Stress definieras som en kraft som appliceras över ett tvärsnittsarea, med typiska enheter per kilo (psi) eller Newton per kvadratmeter, även känd som pascals (Pa). Den typ av spänning som ett material utsätts för beror på hur kraften appliceras. De tre grundläggande typerna av spänning är drag-, tryck- och skjuvning. En förståelse av dragspänning är viktig för att välja material för maskinteknik och konstruktionsapplikationer.

Måtten på ett föremål under spänning kommer att förändras på grund av den belastning eller deformation som uppstår när en kraft appliceras. Ett material som är under dragspänning kommer att förlängas eller sträckas när det upplever belastning. Ett material utsatt för låg spänning kommer att återgå till sina ursprungliga dimensioner efter att kraften har tagits bort. Vid höga spänningar kanske ett material inte återgår till sitt ursprungliga tillstånd när kraften avlägsnas och permanent deformation kommer att inträffa. Förhållandet mellan den påförda spänningen och motsvarande spänning kan användas för att förutsäga beteendet hos ett material när det utsätts för dragspänning.

Testutrustning finns tillgänglig som kan mäta den spänning och belastning som ett material upplever exakt och generera en spänning-töjningskurva . Spänning-töjningskurvan ger typiskt en förståelse för hur ett material kommer att uppträda när det utsätts för applicerad dragkraft och bestämmer den maximala tillåtna spänningen innan permanent deformation och slutligt fel uppstår. För att mäta dragspänning appliceras en gradvis ökande kraft på ett testprov och mängden kraft som krävs för att förlänga och slutligen bryta provet mäts och registreras. Material som utsätts för dragspänning och upplever en stor mängd deformation innan brott anses ha hög elasticitet .

Den maximala dragspänningen som ett material kan motstå innan det misslyckas kallas draghållfasthet eller slutlig draghållfasthet . Värdet på den ultimata draghållfastheten varierar mycket för olika material. Mjuka, formbara material - som många plast, gummi och metaller - anses vara elastiska och kommer att genomgå betydande deformation innan ett fullständigt fel uppstår. Hårda och spröda material, som betong och glas, kommer att ha liten eller ingen deformation innan ett fullständigt fel uppstår. Den ultimata draghållfastheten för många olika typer av metall, trä, glas, gummi, keramik, betong och plast finns lätt tillgängliga i olika referenshandböcker för materialegenskaper.