Οποιοδήποτε υλικό υπό την επίδραση αυξανόμενης ή σταθερής εξωτερικής δύναμης τελικά θα υπερβεί ένα ορισμένο όριο και θα καταστραφεί. Υπάρχουν πολλοί τύποι εξωτερικών δυνάμεων που προκαλούν ζημιές στα υλικά, όπως η εφελκυσμός, η πίεση, η διάτμηση και η στρέψη. Οι δύο αντοχές, η αντοχή σε εφελκυσμό και το όριο διαρροής, αφορούν μόνο τη δύναμη εφελκυσμού.
Αυτές οι δύο αντοχές λαμβάνονται μέσω δοκιμών εφελκυσμού. Το υλικό τεντώνεται συνεχώς με καθορισμένο ρυθμό φόρτισης μέχρι να σπάσει και η μέγιστη δύναμη που δέχεται κατά τη θραύση είναι το μέγιστο εφελκυστικό φορτίο του υλικού. Το μέγιστο εφελκυστικό φορτίο είναι μια έκφραση της δύναμης και η μονάδα μέτρησης είναι το Newton (N). Επειδή το Newton είναι μια μικρή μονάδα, στις περισσότερες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται κιλονιούτον (KN) και το μέγιστο εφελκυστικό φορτίο διαιρείται με το δείγμα. Η προκύπτουσα τάση από την αρχική διατομή ονομάζεται εφελκυστική αντοχή.
Αντιπροσωπεύει τη μέγιστη ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στην αστοχία υπό τάση. Τι είναι λοιπόν το όριο διαρροής; Το όριο διαρροής ισχύει μόνο για ελαστικά υλικά, τα ανελαστικά υλικά δεν έχουν όριο διαρροής. Για παράδειγμα, όλα τα είδη μεταλλικών υλικών, πλαστικά, καουτσούκ κ.λπ., έχουν όλα ελαστικότητα και όριο διαρροής. Το γυαλί, τα κεραμικά, η τοιχοποιία κ.λπ. είναι γενικά άκαμπτα και ακόμη και αν τέτοια υλικά είναι ελαστικά, είναι ελάχιστα. Το ελαστικό υλικό υπόκειται σε μια σταθερή και συνεχώς αυξανόμενη εξωτερική δύναμη μέχρι να σπάσει.
Τι ακριβώς έχει αλλάξει; Πρώτον, το υλικό υφίσταται ελαστική παραμόρφωση υπό την επίδραση εξωτερικής δύναμης, δηλαδή, το υλικό θα επιστρέψει στο αρχικό του μέγεθος και σχήμα μετά την εξάλειψη της εξωτερικής δύναμης. Όταν η εξωτερική δύναμη συνεχίσει να αυξάνεται και φτάσει σε μια ορισμένη τιμή, το υλικό θα εισέλθει στην περίοδο πλαστικής παραμόρφωσης. Μόλις το υλικό εισέλθει σε πλαστική παραμόρφωση, το αρχικό μέγεθος και σχήμα του υλικού δεν μπορούν να ανακτηθούν όταν η εξωτερική δύναμη εξαλείφεται! Η αντοχή του κρίσιμου σημείου που προκαλεί αυτά τα δύο είδη παραμόρφωσης είναι το όριο διαρροής του υλικού. Αντιστοιχώντας στην εφαρμοζόμενη εφελκυστική δύναμη, η τιμή της εφελκυστικής δύναμης αυτού του κρίσιμου σημείου ονομάζεται όριο διαρροής.
Ώρα δημοσίευσης: 23 Σεπτεμβρίου 2022
