Wat Is Elastic Limit?

De elastische grens van een materiaal is een belangrijke overweging in burgerlijke, mechanische en aerospace engineering en design. Elasticiteitsgrens, ook wel vloeigrens, is een maximum voor de spanning die kan worden toegepast op een materiaal voor het permanent vervormt. Deze limiet wordt gemeten in pond per vierkante inch (psi) of Newton per vierkante meter, ook bekend als pascal (Pa).

Elastische is een functie van de elasticiteit van een materiaal. Elasticiteit is het vermogen van een materiaal om terug te keren naar zijn oorspronkelijke vorm, afmetingen, na belasting of spanning wordt verwijderd. Alle materialen vervormen wanneer een spanning of belasting wordt uitgeoefend. Stam is een maat voor de mate van vervorming die optreedt wanneer een materiaal onder spanning.

Elastische rek optreedt wanneer een materiaal wordt blootgesteld aan lage spanning. Het zal verdwijnen nadat de spanning verwijderd en het materiaal terug naar zijn oorspronkelijke toestand. Plastische vervorming zal optreden bij spanningen boven de elastische limiet. Een materiaal dat plastische vervorming ervaart niet volledig herstellen en terug te keren naar zijn oorspronkelijke afmetingen nadat de spanning wordt verwijderd.

Deze eigenschap kan worden geïllustreerd aan de hand van het voorbeeld van een veer. Indien een gewicht gehangen op één uiteinde van een veer met het andere uiteinde bevestigd, zal de veer te verlengen. Indien een kleine hoeveelheid gewicht wordt aangebracht en vervolgens verwijderd, zal de veer terug naar zijn oorspronkelijke lengte. Als te veel gewicht wordt op de veer, zal deze permanent vervormen en zal niet terugkeren naar zijn oorspronkelijke lengte wanneer het gewicht wordt verwijderd. De veer heeft plastische vervorming ondergaan omdat de stress veroorzaakt door het gewicht boven de elasticiteitsgrens.

Materialen hebben een meetbare relatie tussen toegepaste spanning en de resulterende stam. Deze relatie kan een spanning-rek curve worden geplot. De helling van de spanning-rek curve blijft constant in het gebied waar elastische rek optreedt. De elasticiteitsgrens is het punt waar de toegepaste spanning veroorzaakt een begin van blijvende vervorming en de helling van de spanning-rek curve verandert.

Niet alle materialen hebben een elastische limiet. Taaiheid is een maat voor de hoeveelheid blijvende vervorming voor de volledige mislukking. Ductiele materialen, zoals staal en koper, zal een grote hoeveelheid plastische vervorming ervaart een uiteindelijke optreedt. Brosse materialen, zoals glas en beton, weinig of geen plastische vervorming vertonen en volledige optreedt vaak direct na een kritische waarde van spanning is bereikt. Daarom gewoonlijk brosse materialen hebben geen vloeipunt.