Beanspruchungs-Dehnungs-Diagramm

Beanspruchungs-Dehnungs-Diagramm: Schaubild, das man beim Zugversuch erhält, indem man die Beanspruchung R über der Dehnung A aufträgt. Das Spannungs-Dehnungs-Diagramm weicht, besonders bei hohen Dehnungswerten, vom Beanspruchungs-Dehnungs-Diagramm ab, da bei der Berechnung der Spannung die Kraft auf die sich während des Versuches ändernde Querschnittsfläche bezogen wird. Am Beanspruchungs-Dehnungs-Diagramm können 3 Bereiche festgestellt werden: Im 1. Bereich, der sogenannt Hookeschen Geraden, steigt die Beanspruchung steil an und ist proportional der Dehnung. Der Anstieg entspricht dem Elastizitätsmodul E, das heißt R = E A. Grenze dieses Bereiches ist die Proportionalitäts- oder Elastizitätsgrenze. Im 2. Bereich tritt zusätzlich eine plastische (bleibende) Dehnung auf, wodurch der Anstieg immer flacher wird und das Beanspruchungs-Dehnungs-Diagramm einen Höchstwert erreicht. Durch plötzlich eintretendes Fließen bei bestimmten Werkstoffen an der Fließgrenze (Quetschgrenze) am Anfang des 2. Bereiches kann trotz weiterer Dehnung ein vorübergehender Abfall der Beanspruchung eintreten. Bei Werkstoffen mit nicht ausgeprägter Fließgrenze wird die 0,2-Dehngrenze ermittelt; das ist die Beanspruchung, die 0,2 % bleibende Dehnung hervorruft. Der Höchstwert der Beanspruchung ist die Zugfestigkeit Rm des Werkstoffes. Dieser Höchstwert ist entweder durch den Bruch der Probe oder durch die horizontale Tangente an das Beanspruchungs-Dehnungs-Diagramm festgelegt. Im letzten Fall fällt im 3. Bereich die Beanspruchung bis zum Bruch wieder ab, wobei sich die Probe an der späteren Bruchstelle einschnürt. Dies erklärt den Abfall der auf den Ausgangsquerschnitt bezogenen Beanspruchung, während die Spannung infolge der starken Querschnittsabnahme wesentlich höher und im Augenblick des Bruches eigentlich größer als die in der Definition angegebene Zugfestigkeit ist.

Beanspruchung: Gesamtheit aller chemischen, thermischen und mechanischen Einwirkungen auf Werkstoffe besonders in Bauwerken, Produktionsanlagen unter anderem. Die chemische Beanspruchung wird durch aggressive Stoffe verursacht. Die thermische Beanspruchung wird durch die Dauer der Maximaltemperatur und die Häufigkeit der Temperaturwechsel bestimmt. Bei der mechanischen Beanspruchung unterscheidet man statische Wirkung (Druck-, Biege-, Zug-, Scher-, Schub- oder Drehungskraft) und dynamische Wirkung (Stoß, Schlag, Abrasion, Erosion, Vibration).