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Das Maxwell-Modell und das Kelvin-Voight-Modell haben lineare viskoelastische Materialien erfolgreich charakterisiert. Die Modelle sind unten gezeigt Viskoelastische Materialien zeigen Spannungsrelaxation und Kriechverhalten (zeitabhängige Eigenschaften). Eine Spannungsrelaxation tritt auf, wenn die Spannung bei einem konstanten Spannungswert mit der Zeit abnimmt, und ein Kriechen tritt auf, wenn die Spannung bei einem konstanten Spannungswert mit der Zeit zunimmt. Beide Verhaltensweisen sind unten dargestellt Sowohl die lineare als auch die nichtlineare Viskoelastizität können weiter in viskoelastische Feststoffe und viskoelastische Flüssigkeiten unterteilt werden. Sie können durch die Spannungsrelaxationskurven unterschieden werden, die sie aufweisen. Spannungs dehnungs diagramm keramik. In dem Spannungsrelaxationsexperiment erreicht der Spannungswert bei einem endlichen Zeitwert für ein viskoelastisches Fluid Null, während bei einem viskoelastischen Feststoff die Spannungsrelaxationskurve bei einem endlichen Spannungswert gesättigt ist.
Sprödbruch in einem Gussteil aus Aluminium Versprödung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Versprödung eines Werkstoffes kann verschiedene Gründe und Ausprägungen haben. Einige Werkstoffe neigen zu chemischer oder physikalischer Versprödung und sind nur im Neuzustand oder nach einem Regenerationsprozess duktil. Kunststoffe können verspröden, wenn der Weichmacher aus ihnen entweicht. Das Entweichen wird durch Umweltfaktoren wie hohe Temperaturen oder starke Sonneneinstrahlung (" UV ") gefördert; dies geschieht schneller, wenn der Dampfdruck des Weichmachers steigt. Das hookesche Gesetz. Störungen im Kristallgitter: Unter dem Einfluss ionisierender Strahlung verspröden Eisen und Stahl. Durch Neutronen werden Eisen atome von ihren Gitterplätzen gestoßen, wodurch es zu einer Kaskade von Stößen kommt, die Cluster von Defekten im Gitter bilden. [2] Einlagerung von Wasserstoff führt zu einem Einlagerungsmischkristall und Wasserstoffversprödung bei einigen Stahlsorten. Das Besetzen von interstitiellen Plätzen im Kristall führt zu Gitterstörungen und dem Hemmen von Gleitsystemen.
So kann herausgefunden werden, wie viel Kraft ein Werkstoff (in Bezug auf den Querschnitt) aufnehmen kann, ohne dass es infolgedessen zu dauerhaften Verformungen kommt.
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Übergangstemperatur [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Die Sprödigkeit der meisten Werkstoffe nimmt bei sinkender Temperatur zu. Die Übergangstemperatur ist diejenige, bei der die Elastizitätsgrenze die Bruchspannung übersteigt. Die Peierls-Spannung kann thermisch aktiviert überwunden werden, sodass die kritische Schubspannung mit zunehmender Temperatur abnimmt. [3] Dies ist in Metallen, insbesondere kubisch raumzentrierten und hexagonalen Kristallsystemen mit einem c/a Verhältnis zwischen 1, 63 und 1, 73, mit einer geringeren Anzahl an aktivierbaren Gleitebenen zu erklären. Diese Versprödung ist in kubisch flächenzentrierte Metalle oder austenitische Stähle weit weniger ausgeprägt. Spannungs dehnungs diagramm keramik di. Typisch für Stähle sind Übergangstemperaturen von zwischen −60 und 40 °C. Übergangsdehnrate [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Die Geschwindigkeit, mit der ein Werkstoff umgeformt wird, trägt zu dessen Versprödung bei. [4] Die Dehnratensensitivität gibt an, wie stark die kritische Schubspannung von der Dehnrate abhängig ist.
Elastischer Bereich Innerhalb des elastischen Bereiches verschwindet die Verformung wieder vollständig, wenn die Spannung nicht mehr wirkt. Ist die Belastung nicht groß genug, damit Atomwanderungen hervorgerufen werden, so bleibt es bei einer elastischen Verformung. Die Bauteile sollten grundsätzlich nur so starker Belastung ausgesetzt werden, dass eine elastische Verformung vorliegt. Der elastische Bereich kann aufgegliedert werden in einen linear-elastischen Bereich und in einen nichtlinear-elastischen Bereich. Der linear-elastische Bereich reicht bis zur Proportionalitätsgrenze. Das bedeutet die Spannung ist proportional zur Dehnung (Proportionalbereich, "Hookesche Gerade"). Berechnen kann man die Verformung unter einer Last mit dem Hookeschen Gesetz (nächster Abschnitt). Der nichtlinear-elastische Bereich reicht bis zur Streckgrenze $R_e$. Spannungs-Dehnungs-Diagramm | Dental-Dictionary.com. Der lineare Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung ist nicht mehr gegeben. Es findet zwar immer noch die elastische Verformung statt, jedoch findet unter der steigenden Krafteinwirkung eine stärkere Dehnung statt.