Fjädrningsegenskap

Fjädrningsegenskap är ett begrepp inom mekanik och materialvetenskap som beskriver hur ett material eller en konstruktion deformeras under krafter och hur det återgår till sitt ursprungliga läge när belastningen upphör. Begreppet omfattar styvhet och dämpning. Styvhet beskriver hur mycket som förskjuts per kraftenhet, och i enkla modeller betecknas den ofta som fjäderskonstanten k. För kontinuerliga material används elasticitetsmodulen, särskilt Youngs modul E, som anger förhållandet mellan stress och elastisk deformation i det elastiska området. Dämpning beskriver hur snabbt en störning avtar och hur energi omvandlas till värme, vilket påverkar systemets dynamiska respons.

Fjädrningsegenskapen mäts med olika tester. Statisk testning som drag- eller kompressionstest används för att bestämma styvhet och elasticitet i statiska lägen, medan dynamiska tester och frekvensrespons bedömer dämpning och naturliga frekvenser. För polymerer och gummi är viskoelastiska egenskaper ofta viktiga och kan vara temperatur- och frekvensberoende. Dynamisk mekanisk termisk analys (DMTA) och resonansbaserade metoder är vanliga mätmetoder.

Faktorer som påverkar fjädrningsegenskapen inkluderar temperatur, belastningshastighet, åldringsprocesser och miljöexponering, samt mikrostruktur och tillverkningsmetoder. Ändringar i temperatur eller materialets inre struktur kan påverka styvhet och dämpning samt omfånget av det elastiska området. Betydelsen av fjädrningsegenskapen visas i praktiken i fordonsupphängningar, där rätt styvhet och dämpning ger komfort och kontroll, samt i bygg- och maskinkonstruktioner där vibrationer och stötar måste isoleras eller kontrolleras.