16
Physik - UBRM (Fach) / Festigkeit (Lektion)
Anzeige
- Prozesse bei der Belastung von festen Körpern - Reversible Verformung - Irreversible Veformung - Bruch
- Festigkeit Unter Festigkeit versteht man die maximal ertragbare Spannung eines Werkstoffes bei eienr bestimmten Belastungsart. Man unterscheidet nach Art -der angreifenden Last (statische, zeitlich variierende Belastung) -der Lastrichtung (Zug, Druck, Biegung, Torsion)
- Kriechtest dient dazu, das Verhalten des Materials bei hohen Temperaturen zu charakterisieren
- Bruchmechanische Prüfung dient zur Ermittlung der Zähigkeit von Werkstoffen
- Zugversuch Beim Zugversuch wird eine stabförmige Probe in eine Zugprüfmaschine eingespannt und mit einer Zugkraft belastet. Die Kraft wird langsam gesteigert, bis die Probe bricht. Die Verformung der Zugprobe während des Versuchs wird gemessen. Aus der Zugkraft und der Verlängerung der Probe wird die so genannte Spannungs-Dehnungslkurve konstruiert.
- technische Dehnung Die technische Dehnung ist gleich der Verlängerung der Probe bezogen auf die Anfangslänge.
- technische Spannung Die Kraft eines Zugversuchs bezogen auf den Angfangsquerschnitt
- Elastizitätsmodul E bei festen Werkstoffen E = σx / εx Der Elastizitätsmodul hängt von der Stärke der atomaren Bindungen im Werktstoff ab.
- Zugfestigkeit Rm Die maximale während des Zugversuchs auftretende Kraft dividiert durch die Querschnittsfläche des Zugstabes im Ausgangszustand ergibt die Zugfestigkeit: Rm = Fmax / A
- Dehngrenze Rp Mit steigender Belastung weicht die Spannungs-Dehnungskruve immer mehr vom linearen Verlauf ab - das Material beginnt, sich irreversibel zu verformen. Die bei einer definierten Abweichung vom linearen Verhalten festgestellte Spannung kennzeichnet die so genannte Dehngrenze Rp.
- Anzeige
- Merkmale plastischer Formänderung Der plastische Anteil an der Formänderung geht bei Entlastung nicht zurück - er ist irreversibel. Es besteht kein linearer Zusammenhang zwischen Spannung und Formänderung, sondern eine nicht lineare Spannungs-Dehnungskurve.
- Bruchdehnung A Die Bruchdehnung ist ein Maß für die Duktilität eines Werkstoffes. Sie quantifiziert die irreversible Verformung zum Zeitpunkt des Bruches. A = (lBruch - l0) / l0
- Duktile Werkstoffe Duktile Werkstoffe zeigen eine deutliche irreversible Verformung, bevor sie brechen (Große Bruchdehnung A) z.B. viele Metalle
- Spröde Werkstoffe Spröde Werkstoffe verformen elastisch und brechen dann mit sehr geringer inelastischen Verformung. z.B. Glas, Keramik, Gusseisen
- Formänderungsarbeit / Umformarbeit Die insgesamt in den Bruch hineingesteckte Arbeit. Dieser Wert ist ein Maß für das Verhalten des Werkstoffes im Überlastfall, welche Energie er aufnimmt, bevor er bricht. Materialien, welche fest und duktil zugleich sind, haben hohe Formänderungsarbeiten.
- Druckfestigkeit Die maximale Druckspannung, bei der ein Werkstoff unter Druckbeanspruchung versagt, wird als Druckfestigkeit bezeichnet.