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Der Stab steht gerade auf einem festen Untergrund. b) Die Geometrie: Länge = 27 mm Durchmesser = Ø6 mm Querschnittsform: rund / kreisförmig Verformung Grundwissen Bei der Verformung eines Stabe unter Zug- oder Druckbelastung kommt es in erster Linie zu einer Längenänderung in der Belastungsrichtung. Das heißt, der Stab wir unter einer Zugkraft gedehnt (Dehnung) bzw. unter einer Druckkraft gestaucht (Stauchung). Dies ist die Verformung in Längsrichtung. Gleichzeitig kommt es jedoch auch zu einer Formänderung in der Querrichtung. Es handelt sich hier um eine i. d. R. geringere Verformung, als der in Längsrichtung (da ein Stab meistens deutlich länger ist als breit). Bei dieser Querkontraktion kommt es zu einer Änderung des Durchmessers. Logischer Weise wird ein Stab unter Zuglast dünner und unter Drucklast dicker. Plastische verformung formé des mots de 9. Das Gesamtvolumen des Stabe bleibt dabei näherungsweise gleich – es verändert sich lediglich die Form. Häufig kann bei der Berechnung der Querkontraktion auf die Anwendung des allgemeinen Hookeschen Gesetzes verzichtet werden, da sich die Änderung des Durchmessers proportional zu der relativen Änderung der Länge verhält.
Kostengünstige Wartung der Bauteile: Bauteile und Konstruktionen müssen nach der Fertigstellung häufig gewartet werden, damit die Sicherheit und Funktionsfähigkeit weiter gewährleistet ist. Dabei werden z. B. Materialien für den Technikunterricht • tec.Lehrerfreund. ermüdete Bauteile ausgetauscht und ersetzt. Die Auswahl der richtigen Materialien sowie die richtige Dimensionierung kann dabei helfen, die Wartungskosten zu senken. Wird ein Bauteil belastet, entsteht im Material eine Spannung. Diese werden wie folgt benannt: Zugspannung (bei Beanspruchung auf Zug), Formelzeichen σ z Druckspannung (bei Beanspruchung auf Druck), Formelzeichen σ d Knickspannung (bei Beanspruchung auf Knickung), Formelzeichen σ k Biegespannung (bei Beanspruchung auf Biegung), Formelzeichen σ b Scherspannung (bei Beanspruchung auf Scherung), Formelzeichen τ a Torsionsspannung (bei Beanspruchung auf Verdrehung, Torsion), Formelzeichen τ t Werden Bauteile belastet, tritt im Material Spannung auf. Dabei bleibt das Material nicht starr, sondern wird elastisch und plastisch verformt.
Aus diesem lassen sich dann die technischen Wertstoffkennwerte ablesen. Beispiel für eine Spannungs-Dehnungs-Diagramm (Werkstoff: Stahl) Werkstoffkennwerte - Zugversuch Folgende Werkstoffkennwerte werden im Zugversuch ermittelt: E: Elastizitätsmodul Elastizitätsgrenze R p: Dehngrenze R eL: Untere Streckgrenze R eH: Obere Streckgrenze R m: Zugfestigkeit A g: Gleichmaßdehnung A 5 bzw. A10: Bruchdehnung der Zugprobe (im Diagramm als A gekennzeichnet) A L: Lüdersdehnung Z: Brucheinschnürung Der Elastizitätsmodul Viele Werkstoffe verhalten sich zu Beginn einer Krafteinwirkung linear-elastisch. Elastische und Plastische Verformung. Das bedeutet, dass die Verformung bei einer Entlastung vollständig reversibel ist, solange die Streckgrenze nicht erreicht wurde. Das linear-elastische Verformungsverhalten wird mit dem Wertstoffkennwert des Elastizitätsmoduls E beschrieben. Der Wertstoffkennwert entspricht in diesem Fall der Steigung der hookeschen Geraden. Die Streckgrenze ReH Sobald im Zugversuch die Streckgrenze R eH erreicht wird, setzt eine irreversible plastische Deformation im Werkstoff ein, daher ist der weitere Verlauf sehr stark vom Werkstoff und seinen konkreten Materialeigenschaften abhängig.