In der Physik ist es üblich, die beiden Welten Streckgrenze und Zugfestigkeit gemeinsam zu finden. Da es sich bei beiden Begriffen um ein Maß für die Festigkeit eines Materials handelt, weisen sie einige Unterschiede auf.
Der Unterschied liegt in der Tatsache, dass die Streckgrenze die minimale Kraft ist, die auf das Material ausgeübt wird, um eine Formänderung zu bewirken. Aber die Zugfestigkeit ist die maximale Kraft, die es aushält, bevor es vollständig zerbricht.
Key Take Away
- Die Streckgrenze misst die Spannung, bei der sich ein Material dauerhaft verformt, während die Zugfestigkeit die maximale Spannung quantifiziert, der ein Material standhalten kann, bevor es bricht.
- Ingenieure verwenden die Streckgrenze, um die sichere Arbeitslast eines Materials zu bestimmen, während die Zugfestigkeit ihnen hilft, seinen endgültigen Bruchpunkt zu verstehen.
- Materialien mit hoher Streckgrenze können einer erheblichen Verformung standhalten, ohne ihre ursprüngliche Form zu verlieren, während Materialien mit hoher Zugfestigkeit einem Bruch unter Spannung widerstehen.
Streckgrenze vs. Zugfestigkeit
Der Unterschied zwischen Streckgrenze und Zugfestigkeit besteht darin, dass die Streckgrenze die kleinste Kraft ist, die die Verformung eines Objekts auslösen kann. Die Zugfestigkeit ist jedoch das genaue Gegenteil davon, nämlich die maximale Kraft, die einen Gegenstand zum Brechen bringen kann.
Die Streckgrenze ist ein praktischer Wert für die Konstruktion, da sie ein Maß für die Festigkeit ist. Die Streckgrenze ist die Mindestspannung, die auf ein Objekt ausgeübt wird, bevor es seine Form so verändert, dass es nicht mehr rückgängig gemacht werden kann.
Ein anderer damit verbundener Begriff ist Stress, was intermolekulare Kraft bedeutet. Mit zunehmender Beanspruchung eines Materials verändert es langsam seine Form und zwar so, dass es irreversibel ist.
Allgemein ausgedrückt bedeutet dies die maximale Belastung, die auf das Material ausgeübt wird, bevor es zusammenbricht. Wenn die Materialspannung zunimmt, sind die intermolekularen Kräfte zwischen den Materialien geringer als die äußeren Kräfte, die das Material verformen.
Aufgrund der höheren Verformungsspannung ist das Material nicht in der Lage, Widerstand zu leisten und zu brechen.
Vergleichstabelle
| Vergleichsparameter | Streckgrenze | Zugfestigkeit |
|---|---|---|
| Zustand des Materials | Dies zeigt die irreversible Verformung des Materials | Dies sagt über den Bruch des Materials aus |
| Stress | Es ist die minimale Spannung, die eine Verformung verursacht | Es ist die maximale Stärke, um einen vollständigen Bruch zu verursachen |
| Position im Diagramm | Es kommt vor dem Punkt der ultimativen Stärke | Es kommt nach dem Punkt der ultimativen Stärke |
| Intermolekularen Kräfte | Die zwischenmolekularen Kräfte sind gerade höher als die äußeren Verformungskräfte | Die zwischenmolekularen Kräfte lösen sich voneinander und brechen dadurch das Material. |
| Numerischer Wert | Der numerische Wert der Streckgrenze ist kleiner als die Zugfestigkeit. | Der Zahlenwert der Zugfestigkeit ist mehr als die Streckgrenze. |
Was ist Streckgrenze?
Die Streckgrenze ist das Maß für die Festigkeit eines Objekts. Spannung bezeichnet die Menge oder Stärke der Kraft, die auf etwas ausgeübt werden muss, um eine Verformung zu verursachen.
Das hängt direkt mit der Streckgrenze zusammen. Es ist die geringste (minimale) Belastung, die Sie auf ein Material ausüben, um es irreparabel zu verformen. Die Verformung muss irreversibel sein.
Der grundlegende Unterschied, den die Streckgrenze von der Zugfestigkeit hat. Im Fall der Streckgrenze ist die aufgebrachte Spannung minimal. Die Streckgrenze hat auch eine andere in der Physik, nämlich die Elastizitätsgrenze.
Die Elastizitätsgrenze oder Streckgrenze ist der Punkt des Spannungsfestigkeitsdiagramms, ab dem das Objekt bei fortgesetzter Belastung irreversibel und irreparabel verformt wird.
Vor Erreichen der Streckgrenze können eventuell erreichte Schäden oder Verformungen rückgängig gemacht werden, man spricht von elastischen Verformungen. Sobald die Elastizitätsgrenze erreicht ist, kommt es zu irreparablen Schäden, die als plastische Verformung bezeichnet werden.
Die SI-Einheit lautet Newton pro (Meter)², auch Pascal genannt. Die Streckgrenze wird in verschiedenen Bereichen der Technik verwendet, um die maximale Belastung zu ermitteln, die auf ein Maschinenteil ausgeübt werden kann, bevor es sich zu verformen beginnt.
Was ist Zugfestigkeit?
Die Zugfestigkeit hat ihre praktischen Anwendungen im Bereich des Ingenieurwesens. Die Zugfestigkeit ist die maximale Belastung, die ein Objekt aushalten kann, bevor es bricht.
Zugfestigkeit ist eine intensive Eigenschaft. Eine intensive Eigenschaft hängt nicht von der Größe des verwendeten Objekts ab. Die Grenze der Zugfestigkeit liegt nach der Elastizitätsgrenze oder der Streckgrenze, nachdem das Material bricht.
Der Unterschied zwischen Streckgrenze und Zugfestigkeit hängt von einigen Parametern ab. Die Streckgrenze ist die minimale Spannung, die auf ein Objekt ausgeübt wird, um eine irreparable Verformung zu verursachen.
Andererseits ist die Zugfestigkeit die Menge an Spannung, die das Objekt aushalten oder aushalten kann, bevor es zu brechen beginnt.
In diesem Fall ist die von außen auf das Objekt ausgeübte Kraft viel größer als die intermolekularen Anziehungskräfte, die das Objekt zusammenhalten.
Es gibt drei Arten von Zugfestigkeit: Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchfestigkeit.
Zur Messung der Zugfestigkeit eines Objekts gibt es viele Tests. Dieser Test findet Anwendung in der Bauindustrie, im Fahrzeugdesign, im Raketendesign, in der Sicherheits- und Fitnessindustrie, in der Verpackungsindustrie, in der Textilindustrie usw.
Da es die Kraft misst, ist seine Einheit ebenfalls Newton pro (Meter)² oder Pascal. Wir können es finden, indem wir die Kraft durch die betreffende Fläche dividieren (F/A)
Hauptunterschiede zwischen Streckgrenze und Zugfestigkeit
- Die Streckgrenze spricht von der irreversiblen Verformung, die in einem Material stattfindet. Während die Zugfestigkeit vom Bruch des Materials spricht
- Bei der Streckgrenze handelt es sich um die Mindestspannung, die das Objekt aushalten kann, bevor es sich zu verformen beginnt. Im Gegensatz dazu ist die Zugfestigkeit die maximale Spannung, die ausgeübt werden kann, bevor das Material auseinanderzufallen beginnt.
- Im Diagramm steht die Streckgrenze vor der Zugfestigkeit. Im Gegensatz dazu steht in den Diagrammen die Zugfestigkeit vor der Streckgrenze.
- Bei der Streckgrenze ist die zwischenmolekulare Kraft noch vorhanden, aber schwächer als der Bruchpunkt. Bei der Zugfestigkeit brechen zwischenmolekulare Kräfte.
- Die Streckgrenze hat einen höheren Zahlenwert als die Zugfestigkeit, wohingegen die Zugfestigkeit einen höheren Zahlenwert hat.
- https://link.springer.com/article/10.1007/s11665-008-9225-5
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509317309188
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