Zugdehnung

Zugdehnung bezeichnet die relative Längenänderung eines Materials, das axial belastet wird. Sie wird als ε = ΔL / L0 definiert, wobei ΔL die Änderung der Länge und L0 die ursprüngliche Länge ist. Die Dehnung kann als rein elastisches Verhalten oder als Kombination aus elastischer und plastischer Verformung auftreten. In der Praxis wird Dehnung oft als Prozentwert angegeben.

Beim Zugversuch wird eine Probe axial belastet, bis sie versagt. Die Spannungs-Dehnungs-Kurve zeigt im elastischen Bereich eine lineare Abhängigkeit mit dem Elastizitätsmodul E. Der Yield-Punkt markiert das Ende des rein elastischen Verhaltens; darüber hinaus entstehen plastische Deformationen. Die maximale Belastung vor dem Bruch wird als Zugfestigkeit (Ultimate Tensile Strength, UTS) bezeichnet. Nach dem UTS tritt in vielen Materialien Necking ein, was zur endgültigen Bruchbildung führt.

Duktilität ist die Fähigkeit, plastische Verformungen zu tolerieren. Sie wird häufig durch die Bruchdehnung A (%) gemessen, gegebenenfalls durch die Reduktion der Querschnittsfläche Z. Die Dehnung hängt von Versuchsparametern wie Belastungsrate, Temperatur und Materialtyp ab; Metalle zeigen oft duktiles Verhalten, Keramiken bricht spröde, Polymere variieren stark.

Anwendung: Zugdehnung dient der Charakterisierung mechanischer Eigenschaften von Materialien, der Qualitätskontrolle und der Auslegung. Nationale und internationale Standards wie ISO 6892-1 oder ASTM E8 definieren Prüfbedingungen, Auswertungsmethoden und Berichtsformate.