Treksterkte en breeksterkte zijn twee belangrijke parameters. Fabrikanten houden rekening met deze twee parameters bij het kiezen van een materiaal. Helaas beschouwen de meeste leken deze parameters als hetzelfde. Onthoud dat er veel verschillen zijn. Deze beslissingen leiden tot discussies over treksterkte versus breeksterkte.
Beide parameters zijn handig bij het beoordelen van de capaciteit van een materiaal. Je kunt de trek- of breeksterkte van een voorwerp op een materiaal geschreven zien staan. Dit betekent dat je het materiaal nooit boven die grens mag belasten. In dit artikel zal ik trek- en breeksterkte in detail bespreken. Dus laten we beginnen!
Wat is treksterkte?
Dit artikel gaat niet over het vergelijken van deze twee parameters. In plaats daarvan gaat het over het begrijpen van hun verschillen. Laten we dus eerst eens de details van treksterkte bekijken.
Het is de maximale hoeveelheid trek die een materiaal kan verdragen. Boven die specifieke grens zal het materiaal permanent vervormen. Het zal dus niet terugkeren naar zijn vorige vorm of positie. Onthoud dat het materiaal in dit stadium niet breekt. Wetenschappelijk gezien is het kracht (spanning) uitgeoefend op een oppervlakte-eenheid.
De treksterkte van enkele populaire materialen is als volgt:
- Rubber: 10-20 MPa
- Staal: 400-1.500 MPa
- Aluminium: 90-570 MPa
Laten we de treksterkte in de eenvoudigste woorden bespreken. Stel, je hebt een rubberen strip. Nu trek je eraan en je blijft eraan trekken met enige kracht. Maar als je stopt met trekken, zal het rubber terugkeren naar zijn positie. Als je echter blijft trekken, bereik je een punt waarop de rubberen strip begint te vervormen.
Bij het weggaan keert hij niet terug naar zijn oorspronkelijke positie. De rubberstrip zal zich echter in een acceptabele positie bevinden en niet gescheurd of gebroken zijn. Deze kracht op dat moment is de treksterkte van die rubberstrip. Bij treksterkte breekt het materiaal niet, maar vervormt het alleen. Het verliest zijn capaciteit of vermogen om terug te keren naar zijn positie.
Hier is de formule om de treksterkte te vinden:
De formule om de treksterkte te berekenen is:
Treksterkte = maximale kracht (F) / doorsnede (A)
De eenheid van treksterkte van Pascal. Er zijn twee soorten: de uiteindelijke treksterkte en de vloeigrens. Bij UTS vertoont het materiaal een aanzienlijke vervorming. Anderzijds is de vloeigrens het moment waarop het materiaal een kleine vervorming begint te vertonen. De vloeigrens is altijd minder dan de uiteindelijke treksterkte.
Wat is breeksterkte?
Heb je de betekenis van trekspanning begrepen? Laten we eens kijken naar de breeksterkte:
Het is de maximale kracht of spanning die een materiaal kan verdragen. Na deze kracht zal het breken of bezwijken. Over het algemeen verwarren mensen breken met vervorming. Na de breuksterkte zal elke toegepaste kracht het materiaal doen falen. Na deze kracht zal het materiaal niet meer bruikbaar zijn.
De breeksterkte van sommige materialen is als volgt:
- Glas: 35-70 MPa
- Nylon: 90-150 MPa
- Aluminium: 90-310 MPa
Laten we de breeksterkte in begrijpelijke woorden bespreken aan de hand van de vorige rubberen strip. Wanneer je kracht uitoefent op een rubberen strip, begint deze te vervormen. Dat stadium waarin het permanent begint te vervormen, wordt treksterkte genoemd. Maar als je blijft duwen, ga je richting het breekpunt.
Er komt een punt waarop rubberen strips niet meer kracht of sterkte kunnen verdragen. Dit is de maximale kracht die een rubberstrip kan verdragen. Dit wordt de breeksterkte genoemd. Elke kleine toename in kracht zal resulteren in het breken of falen van dat materiaal. Eenvoudig gezegd is dit de maximale kracht die een materiaal aankan.
Wat is het verschil tussen treksterkte en breeksterkte?
In het gedeelte hierboven heb ik zowel de treksterkte als de breeksterkte apart uitgelegd. Ik hoop dat je nu een beter idee hebt van deze parameters. Het is tijd om de verschillen tussen deze trek- en breeksterkten te ontdekken.
1- Materiaalgedrag
Beide parameters helpen ons het gedrag en de capaciteit van het materiaal te begrijpen. Bijvoorbeeld, bij treksterkte zal het materiaal permanent vervormd zijn. Het zal niet terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm. Overschrijd de treksterkte dus niet om het materiaal elastisch te houden.
Aan de andere kant geeft de breuksterkte de volledige spanningbestendigheid van het materiaal aan. Stel dat een materiaal een breuksterkte van 20 MPa heeft. Dit betekent dat als een dergelijk materiaal wordt blootgesteld aan een spanning van 21 MPa, het niet zal breken of bezwijken. Op deze manier geven deze parameters ons verschillende informatie over het materiaal.
2- Fase van mislukking
De treksterkte geeft het stadium van bezwijken niet aan. Het materiaal zal bijvoorbeeld vervormen als je de grens van de treksterkte bereikt. Maar je kunt het nog steeds op verschillende manieren gebruiken. Onthoud dat de treksterkte de spanning aangeeft waarbij het materiaal begint te vervormen. Je kunt het materiaal behouden als het licht vervormt.
Het materiaal zal enige elasticiteit hebben voordat je de uiteindelijke treksterkte bereikt. Aan de andere kant geeft de breeksterkte het volledige falen van het materiaal aan. Stel dat je materiaal hebt en je oefent er spanning op uit die hoger is dan de breuksterkte. Dit zal resulteren in barsten en het materiaal zal bezwijken of breken. Je kunt het dan niet meer gebruiken.
3- Flexibiliteit en bereik
Zoals ik al eerder zei, heeft treksterkte twee soorten. Dat zijn de vloeigrens en de treksterkte. De vloeigrens geeft de spanning aan waarbij het materiaal begint te vervormen. Het kan echter nog steeds worden gebruikt en enige elasticiteit bevatten.
Als je na de vloeigrens kracht blijft uitoefenen, bereik je de ITS-fase. Dit is het punt waarop het materiaal bijna bezwijkt. Materiaal kan tussen deze twee zinnen worden gebruikt. De remsterkte heeft echter niet zo'n bereik of soorten. Als je de remkracht overschrijdt, zal het materiaal falen.
4- Toepassingen
Zowel treksterkte als breeksterkte zijn belangrijk voor fabrikanten. Ze helpen hen om de werkelijke capaciteit en waarde van het object te kennen. Zo kunnen ze het materiaal voor hun project zorgvuldig selecteren. Fabrikanten beslissen bijvoorbeeld over materialen op basis van de treksterkte bij het maken van balken of kolommen.
Fabrikanten zorgen ervoor dat ze belastingen aanbrengen die het materiaal kan dragen. Op dezelfde manier helpt de breeksterkte fabrikanten te weten wat de laatste grens is van de spanning die het materiaal kan verdragen. Heb je wel eens labels gelezen over faalwaarschuwingen op verschillende producten? Fabrikanten voegen deze waarschuwingen of limieten toe door de breuksterkte van het materiaal te controleren.
Heb je ooit de gewichtslimiet op de liftcabine opgemerkt? Deze limiet is gebaseerd op de breuksterkte van het materiaal bij het maken van die lift. Als er meer gewicht op de lift wordt geplaatst, zal de limiet het begeven. Onthoud dat deze sterktes worden berekend en getest in laboratoria met trekbanken.
Is breuksterkte hetzelfde als treksterkte?
Het antwoord is NEE! Dit zijn allebei verschillende parameters of termen.
Breuksterkte is een andere naam voor breuksterkte. Het geeft het spanningspunt aan waar het materiaal breekt of bezwijkt. Aan de andere kant is treksterkte de maximale kracht die een materiaal kan verdragen voordat het permanent vervormt.
Na de treksterkte keert het materiaal niet meer terug naar zijn oorspronkelijke positie. Dit betekent dat het zijn elasticiteit verliest. Het kan echter nog steeds worden gebruikt met zeer weinig elasticiteit. De breuksterkte is echter anders. Op dit spanningspunt breekt het materiaal en bezwijkt het. Dit betekent dat je het helemaal niet meer kunt gebruiken.
Veel Gestelde Vragen
Is treksterkte hetzelfde als breuksterkte?
Nee, treksterkte geeft het spanningsniveau aan waarbij materiaal blijvend vervormt. De breuksterkte geeft echter de laatste spanningsgrens aan. Hierna faalt het materiaal en kan het geen kracht of spanning meer verdragen.
Wat wordt bedoeld met breuksterkte en wat is het verschil met breuksterkte?
Het is het spanningspunt waarna het materiaal breekt of bezwijkt. Eenvoudig gezegd is het de laatste spanningsgrens. Breuksterkte is een andere naam voor breuksterkte.
Wat is het verschil tussen spanning en treksterkte?
Spanning en treksterkte zijn totaal verschillende termen. Spanning geeft elke kracht of samendrukking aan die op een voorwerp wordt uitgeoefend. Treksterkte betekent echter de kracht of spanning die een materiaal kan verdragen voordat het permanent vervormt.
Verliest materiaal al zijn elasticiteit wanneer het wordt uitgerekt tot zijn treksterkte?
Het materiaal verliest het grootste deel van zijn elasticiteit en vervormt permanent. Je kunt het echter nog wel uitrekken tot de uiterste treksterkte. Na UTS zal het materiaal breken en bezwijken.
Conclusie
Zoals gezegd zijn treksterkte en breeksterkte twee verschillende parameters. Veel mensen halen ze echter door elkaar en beschouwen ze als hetzelfde. Dat is echter niet waar. In dit artikel heb ik hun verschillen besproken en vastgesteld dat ze allebei verschillend zijn. Treksterkte is bijvoorbeeld de kracht die wordt uitgeoefend per oppervlakte-eenheid.
Elk materiaal heeft een specifieke treksterkte. Boven die waarde zal het permanent vervormen. Omgekeerd is breeksterkte de maximale spanning die een materiaal kan weerstaan. Net als treksterkte heeft elk materiaal een andere breeksterktewaarde. Boven die waarde zal het niet alleen vervormen, maar ook niet meer gebruikt kunnen worden. Met andere woorden, het zal verslechteren en niet meer werken. Tot slot hebben beide parameters verschillende toepassingen op verschillende gebieden.