Wat is het opbrengstpunt?
Opbrengstpunt, ook bekend als opbrengststerkte of elastische limiet, is een belangrijke waarde om te overwegen bij het selecteren van een materiaal voor ontwerp- en bouwtoepassingen, met name wanneer er significante belastingen of spanningen worden toegepast.Een voorbeeld van hoe de waarde wordt gebruikt, is bij het bouwen van een structuur met stalen balken: het wordt noodzakelijk om te weten hoeveel stress en gewicht de stralen aankan om een geluidsstructuur te bouwen.Het opbrengstpunt is ook een sleutelfactor bij de verwerking van metalen, waarbij doorgaans het metaal blootstelt aan hoge spanningen tijdens het productieproces.
In ontwerptoepassingen wordt de opbrengststerkte vaak gebruikt als een bovengrens voor de toelaatbare spanning die kan zijn die kan zijntoegepast.Het is vooral belangrijk in materiaaltoepassingen die nauwkeurige dimensionale toleranties vereisen om te worden gehandhaafd in aanwezigheid van hoge spanningen en belastingen.Het opbrengstpunt wordt meestal gemeten in ponden per vierkante inch (psi) of newton per vierkante meter, ook bekend als pascals (PA).
Stress en spanning
De meeste materie heeft een voorspelbaar en meetbaar verband tussen de toegepaste stress en de resulterende spanning, of vervorming, dat gebeurt.Deze relatie kan worden uitgezet in een stress-rekcurve , die in het algemeen het opbrengstpunt toont.Het opbrengstpunt definieert de stress die een begin van permanente vervorming zal veroorzaken in een materiaal.
- elastische stam : een materiaal dat wordt blootgesteld aan treklijsten, of trekken, zal stress spanning en langwerpig ervaren, wat resulteert in eenDimensionale verandering.Bij lage niveaus van stress kan deze spanning omkeerbaar zijn.Dit betekent dat, nadat de stress is verwijderd, het materiaal kan terugkeren naar zijn oorspronkelijke dimensies.Dit staat bekend als elastische stam.
: Wanneer de toegepaste spanning het opbrengstpunt overschrijdt, zal een materiaal vervormen tot het punt waar het niet langer naar de oorspronkelijke afmetingen kan terugkeren zodra de belasting is verwijderd.Dit wordt plastic vervorming of plastic spanning genoemd, wat het gevolg is van permanente verplaatsing van atomen in het materiaal.
Ductiele en brosse materialen
Opbrengstpunt wordt meestal gebruikt met ductiele materialen.Als een object of materiaal ductiel is, wordt het behoorlijk vervormd voordat het daadwerkelijk brak. Ductiliteit is een maat voor hoeveel vervorming plaatsvindt vóór volledig falen.Deze materialen, zoals staal en aluminium, kunnen een aanzienlijke hoeveelheid plastic vervorming ervaren vóór een dergelijke afbraak. Brosse materialen, zoals beton en glas, hebben een zeer lage elasticiteit en vertonen meestal weinig of geen plastic vervorming vóór falen.Om deze reden heeft brosse materie geen opbrengstpunt en heeft de neiging om onmiddellijk te falen nadat een kritieke waarde van stress is overschreden.