stresseigenschappen

Stresseigenschappen verwijzen naar de mechanische eigenschappen van materialen die zichtbaar worden onder externe belasting. Ze beschrijven hoe spanning (stress) en vervorming (strain) zich tot elkaar verhouden en welke kenmerken het materiaal vertoont onder verschillende beladingen, zoals stijfheid, sterkte, rek en ductiliteit.

De kern van stresseigenschappen is de spanning-vervormingscurve. In het elastische gebied is de vervorming omkeerbaar en is de relatie tussen spanning en vervorming meestal lineair; de helling wordt gegeven door het elasticiteitsmodulus (Young's modulus). Bij het bereiken van de rekgrens of yieldpunt treedt plastische vervorming op en blijft een deel van de vervorming achter nadat de belasting is verwijderd. De treksterkte geeft het maximale trekkende spanningsniveau aan voordat breuk optreedt. Ductiliteit verwijst naar de mate van permanente vervorming voor breuk, vaak uitgedrukt als rek bij breuk; taaiheid is de hoeveelheid energie die het materiaal kan absorberen tot breuk (gebied onder de curve). Hardheid geeft de weerstand tegen indentatie aan.

Factoren die stresseigenschappen beïnvloeden, zijn onder meer het type materiaal (metaal, keramiek, polymeren of composiet), microstructuur en kristallisatie, temperatuur, en de snelheid van belading (strain rate) of belastingtoestand. Materialen gedragen zich bovendien anisotroop in sommige toepassingen, wat betekent dat hun eigenschappen richtingafhankelijk zijn. Bij verhoging van de temperatuur kunnen stijfheid en sterkte afnemen, terwijl snelle belastingen in sommige gevallen tot hogere maximale spanning leiden.

Toepassingen van stresseigenschappen liggen in ontwerp en materiaalkeuze voor engineering en productie, waarbij veiligheidsmarges en dienstomstandigheden worden afgewogen. Meetmethoden omvatten trekproeven, compressie- en buigproeven, hardheidsmetingen en dynamische mechanische analyse (DMA) voor visco-elastische materialen. Resultaten worden samengevat in datasheets en materiaalclassificaties.