Diese Eigenschaften bestimmen, wie sich Materialien unter Belastung verhalten und sind für Sicherheit und Leistung entscheidend. Dieser Artikel bietet eine schrittweise Anleitung zur Berechnung dieser Eigenschaften in realen Materialien.

Messen der Zugfestigkeit

Die Zugfestigkeit ist die maximale Belastung, der ein Material beim Strecken oder Ziehen standhalten kann, bevor es bricht.

  • Die maximale Belastung (Kraft) des Prüfmusters während der Prüfung wird in Newton (N) gemessen.
  • Die ursprüngliche Querschnittsfläche der Probe wird in Quadratmetern (m2) gemessen.
  • Verwenden Sie die Formel: Sehnfestigkeit = maximale Belastung / Querschnittsfläche.

Stellen Sie sicher, dass Einheiten konsistent sind, um einen genauen Wert in Pascal (Pa) zu erhalten.

Berechnung der Dehnung

Die Dehnung misst, wie viel ein Material vor dem Bruch dehnt, ausgedrückt als Prozentsatz.

  • Vor der Prüfung ist die ursprüngliche Länge der Probe zu messen (L0).
  • Messen Sie die Länge bei Bruch (L1).
  • Berechnen Sie die Dehnung mit der Formel: Dehnung (%) = [(L1 - L0) / L0] × 100.

Praktisches Beispiel

Angenommen, ein Stahldraht mit einer Querschnittsfläche von 1 mm2 (1 × 10−6 m2) wird vor dem Brechen einer maximalen Belastung von 2000 N ausgesetzt. Seine ursprüngliche Länge beträgt 2 Meter und bei Bruch erstreckt er sich auf 2,02 Meter.

Berechnen der Zugfestigkeit:

Zugfestigkeit = 2000 N / 1 × 10−6 m2 = 2 × 109 Pa (oder 2000 MPa).

Berechnen der Dehnung:

Dehnung = [(2,02 m - 2 m) / 2 m] × 100 = (0,02 / 2) × 100 = 1%.