Vetolujuus vs. myötölujuus
Vetolujuus ja myötölujuus ovat kaksi erittäin tärkeää aihetta, joista keskustellaan tekniikan ja materiaalitieteen alalla. Vetolujuus on mitta siitä, kuinka suuri muodonmuutos tietty materiaali voi kestää ilman kaulaa. Myötölujuus on materiaalin suurimman kimmoisan muodonmuutoksen mitta. Molemmat käsitteet ovat erittäin tärkeitä sellaisilla aloilla kuin rakennesuunnittelu, koneenrakennus, materiaalitiede ja monilla muilla aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä myötölujuus ja vetolujuus ovat, niiden määritelmät, myötörajan ja vetolujuuden sovellukset, näiden kahden yhtäläisyydet ja lopuksi myötörajan ja vetolujuuden välinen ero.
Mikä on vetolujuus?
Vetolujuus on yleinen termi, jota käytetään lopullisesta vetolujuudesta (UTS). Kun materiaalia vedetään, se venyy. Voimaa, joka venyttää materiaalia, kutsutaan jännitykseksi. Lopullinen vetolujuus on suurin jännitys, jonka materiaali voi kestää ennen kaulaa.
Kaula on tapahtuma, jossa näytteen poikkileikkaus pienenee merkittävästi. Tämä voidaan selittää käyttämällä näytteen molekyylien välisiä sidoksia. Kun jännitystä kohdistetaan, molekyylien väliset vetovoimat vaikuttavat vastakkaiseen suuntaan, jotta näyte pysyy kunnossa. Kun jännitys vapautuu, näyte palaa kokonaan tai osittain alkutilaansa. Kun kaventaminen alkaa, molekyylit venyvät erilleen siten, että molekyylien väliset voimat eivät riitä pitämään niitä yhdessä. Tämä aiheuttaa äkillisen rasituksen stressin ja niskailun vuoksi.
Vetolujuus on myös materiaalin ominaisuus. Tämä mitataan Pascalissa, mutta käytännön olosuhteissa käytetään suurempia yksiköitä, kuten Mega Pascal.
Mikä on tuottovoima?
Kun materiaalia venytetään ulkoisella voimalla, venytyksen ensimmäinen osa on elastinen. Tätä kutsutaan elastiseksi muodonmuutokseksi. Elastinen muodonmuutos on aina palautuva. Kun tietty määrä voimaa on kohdistettu, muodonmuutos muuttuu plastisiksi. Plastinen muodonmuutos ei ole palautuva. Kohta, jossa elastisesta muodonmuutoksesta tulee plastinen muodonmuutos, on erittäin tärkeä materiaalin ominaisuus.
Myötölujuus määritellään jännityksen määräksi, jossa tapahtuu enn alta määrätty määrä plastista (palautumatonta) muodonmuutosta. Jos kohdistettu jännitys on pienempi kuin myötöraja, muodonmuutos on aina elastinen.
Myötölujuus on aina pienempi kuin lopullinen vetolujuus. Tämä tarkoittaa, että plastisen muodonmuutoksen jälkeen tapahtuu kaulan vaikutus. Niveltäminen ei ole mahdollista elastisella muodonmuutosalueella.
Myötölujuus voidaan mitata käyttämällä esimerkiksi jakajamenetelmää.
Vetolujuus vs. myötölujuus
