Key Takeaways
- Definitie en gedrag: Treksterkte verwijst naar de maximale spanning waarbij een materiaal plastisch begint te vervormen, wat betekent dat het niet terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm nadat de belasting is verwijderd. De ultieme sterkte geeft daarentegen de maximale spanning aan die een materiaal kan weerstaan terwijl het wordt uitgerekt of getrokken voordat het breekt of bezwijkt.
- Materieel gedragspunt: Een materiaal gaat over van elastische vervorming (tijdelijk) naar plastische vervorming (permanent) bij de vloeigrens. Ultieme sterkte vertegenwoordigt daarentegen het punt waarop het materiaal volledig bezwijkt, na aanzienlijke plastische vervorming.
- Praktische implicaties: Ingenieurs houden bij het ontwerpen van constructies of componenten rekening met de vloeigrens om ervoor te zorgen dat het materiaal onder verwachte belastingen geen blijvende vervorming ondergaat. Ultieme kracht biedt een veiligheidsmarge, waardoor ingenieurs tot de absolute grenzen worden geleid voordat catastrofale mislukkingen optreden. Beide zijn van vitaal belang voor veiligheids- en duurzaamheidsoverwegingen bij ontwerptoepassingen.
Wat is opbrengststerkte?
De vloeigrens wordt gedefinieerd als het punt waarop een materiaal begint te vervormen zonder dat de spanning toeneemt. Het is een van de essentiële mechanische eigenschappen van het materiaal. Het is het punt waarop het materiaal overgaat of verandert van elastische vervorming naar plastische vervorming.
Wanneer de belasting wordt uitgeoefend op een materiaal dat de vloeigrens overschrijdt, zorgt dit ervoor dat het een permanente verandering vertoont. Deze eigenschap helpt de ingenieurs het beste materiaal te vinden en het zo te ontwerpen dat het bestand is tegen normale bedrijfsomstandigheden zonder verdere permanente veranderingen.
Wat is ultieme kracht?
Ultieme sterkte is de maximale spanning die een materiaal kan tegenwerken voordat het breekt. Het is ook bekend onder de naam 'treksterkte'. Met andere woorden, er kan worden gezegd dat de verschillende materialen de eigenschap vertonen dat ze geen enkele belasting meer kunnen dragen.
Om de ultieme sterkte of bijvoorbeeld de treksterkte van een materiaal te kennen, meten ingenieurs dit door middel van een paar trekproeven waarbij verschillende belastingen worden uitgeoefend totdat het afbreekt. Het is van cruciaal belang om de treksterkte van welk materiaal dan ook te kennen, wat later zal helpen bij het selecteren van het juiste materiaal en het ontwerpen van structuren met de vereiste veiligheidsmarges en sterkte.
Verschil tussen vloeigrens en ultieme sterkte
- De vloeigrens wordt gedefinieerd als het punt waarop een materiaal begint te vervormen zonder dat de spanning toeneemt. Terwijl daarentegen wordt gezegd dat ultieme sterkte de maximale spanning is die een materiaal kan tegenwerken voordat het breekt.
- Het gedrag dat het materiaal vertoont op het gebied van vloeigrens is als volgt: het krijgt zijn oorspronkelijke vorm terug nadat de spanning uit het materiaal is verwijderd. Tegelijkertijd is het gedrag dat het materiaal vertoont bij ultieme sterkte als volgt: het leidt tot blijvende veranderingen als de spanning de vloeigrens overschrijdt.
- Het symbool dat de vloeigrens weergeeft is sigma y, dat wil zeggen σy. En aan de andere kant is het symbool dat ultieme kracht vertegenwoordigt sigma u, dat wil zeggen σu.
- Het belang van de vloeigrens is dat deze de limiet aangeeft waartoe een materiaal veilig belastingen kan vasthouden zonder vervormd te raken. Terwijl aan de andere kant de betekenis van ultieme sterkte juist is dat het gaat over het maximale draagvermogen voordat er een storing optreedt.
- De relatie tussen de vloeigrens is dat deze lager is dan de ultieme sterkte. Aan de andere kant is de relatie tussen uiteindelijke sterkte relatief hoger dan de vloeigrens.
- Er wordt rekening gehouden met de vloeigrens in ruimtes waar vervorming tot een minimum moet worden beperkt, bijvoorbeeld bij machineonderdelen, gebouwen, bruggen, enz. Tegelijkertijd wordt de ultieme sterkte in aanmerking genomen in omstandigheden waarin maximale sterkte vereist is, bijvoorbeeld bij auto-onderdelen, die van cruciaal belang zijn voor de veiligheid ruimtevaart, enz.
- Bij technische ontwerpen wordt belang gehecht aan de vloeigrens, wat essentieel is voor het maken van constructies, waarbij ervoor wordt gezorgd dat het gegeven materiaal onder normale omstandigheden binnen zijn elastische limiet blijft. Terwijl, aan de andere kant, bij technische ontwerpen belang wordt gehecht aan ultieme sterkte, wat essentieel is voor het creëren van constructies die bestand zijn tegen de maximale belastingen en om catastrofale mislukkingen te voorkomen.
Vergelijking tussen vloeigrens en ultieme sterkte
| Parameter van vergelijking | Opbrengststerkte | Ultieme kracht |
|---|---|---|
| Definitie | Het punt waarop een materiaal begint te vervormen zonder dat de spanning toeneemt | Er wordt gezegd dat dit de maximale spanning is die een materiaal kan tegenwerken voordat het breekt |
| Gedrag | Het krijgt zijn oorspronkelijke vorm terug nadat de spanning uit het materiaal is verwijderd | Het leidt tot permanente veranderingen als de spanning de vloeigrens overschrijdt |
| Symbool | σy | u |
| Significantie | Het toont de limiet waarbinnen een materiaal veilig ladingen kan vasthouden zonder vervormd te raken | Het vertelt over het maximale draagvermogen voordat er een storing optreedt |
| Verhouding | Over het algemeen lager dan de ultieme sterkte | Hoger dan de vloeigrens |
| Belang van eigendom | Ze worden gebruikt in ruimtes waar vervorming tot een minimum moet worden beperkt, bijvoorbeeld machineonderdelen, gebouwen, bruggen, enz | Ze worden gebruikt in omstandigheden waar maximale sterkte vereist is, bijvoorbeeld auto-onderdelen, veiligheidskritische lucht- en ruimtevaart, enz |
| Engineering Design | Het is essentieel voor het maken van constructies, waarbij ervoor wordt gezorgd dat het gegeven materiaal onder normale omstandigheden binnen zijn elastische limiet blijft | Het is essentieel voor het creëren van constructies die bestand zijn tegen de maximale belastingen en catastrofale mislukkingen voorkomen. |
Laatst bijgewerkt: 19 augustus 2023
Ik heb zoveel moeite gestoken in het schrijven van deze blogpost om jou van waarde te kunnen zijn. Het zal erg nuttig voor mij zijn, als je overweegt het te delen op sociale media of met je vrienden/familie. DELEN IS ️
Piyush Yadav heeft de afgelopen 25 jaar als natuurkundige in de lokale gemeenschap gewerkt. Hij is een natuurkundige die gepassioneerd is om wetenschap toegankelijker te maken voor onze lezers. Hij heeft een BSc in natuurwetenschappen en een postdoctoraal diploma in milieuwetenschappen. Je kunt meer over hem lezen op zijn bio pagina.
