Spenningstøyningskurve

Spenningstøyningskurve er en grafisk framstilling av forholdet mellom spenning σ og tøyning ε i et materiale under last, vanligvis fremstilt fra en strekkprøve. Spenningen måles som kraft delt på prøvens tverrsnittsareal, mens tøyningen er endringen i lengde relativt til opprinnelig lengde. På y-aksen vises vanligvis spenning i MPa og på x-aksen tøyning (ε). Det finnes også en forskjell mellom engineering-kurven, som bruker konstant areal, og sann kurve, som bruker faktisk areal og lengde under deformasjonen.

Elastisk område er lineært og følger Hookes lov σ = E ε, der E er elastisitetsmodulen. Ved flytegrensen begynner plastisk deformasjon. I noen materialer er det tydelig øvre og nedre flytegrense. I plastisk område fortsetter kurven å stige grunnet strømstyrke (strain hardening) fram til maksimal spenning, kalt den ultimate strekkfastheten. Etter dette skjer necking, og kurven faller mot brudd.

Kurven gir også innblikk i duktilitet og seighet. Duktilitet måles ofte som elongasjon ved brudd eller reduksjon i areal. Seighet tilsvares av arealet under kurven, som representerer den energien som trengs for å bryte prøvestykket. Faktorer som lastes rate, temperatur, prøvemetode og materialets behandling påvirker kurvens form. Det finnes også sanne spenning-tøyningskurver som bruker faktisk areal og lengdeforlengelse, spesielt ved store deformasjoner. Slik kurveinformasjon er grunnleggende for materialeutvelgelse og design.