trekkrachten

Trekkrachten zijn krachten die langs de lengte van een voorwerp handelen en gericht zijn op uitrekking. Ze veroorzaken spanning in het materiaal en vormen daarmee het tegenovergestelde van drukkrachten. Trekkrachten ontstaan wanneer een onderdeel aan twee uiteinden wordt vastgehouden en uit elkaar wordt getrokken, bijvoorbeeld een touw dat een hangende last ondersteunt of kabels in een brug.

In de techniek en bouw komen trekkrachten veel voor in kabels, touwen en stangen die onder spanning staan. Ook in de biologie spelen trekkrachten een rol, bijvoorbeeld in pezen en spieren die onder trek staan tijdens beweging. Bij elk materiaal bepalen trekkrachten hoe het zich verplaatst, van elastische vervorming tot plastische vervorming en uiteindelijk falen bij overbelasting.

Metingen en eigenschappen: de spanning wordt gedefinieerd als σ = F / A, waarbij F de kracht en A de doorsnede is. De rek is ε = ΔL / L. In het lineaire gebied volgt σ = E ε, waarbij E de Young’s modulus is. De ultieme treksterkte σ_u geeft de maximale trekbelasting aan die een materiaal kan dragen voordat het faalt. De maximale draagkracht is F_max = σ_u A.

Ontwerp en testen: bij trekkrachten houdt men rekening met voldoende doorsnede, materiaalsterkte en veiligheidsfactoren, evenals vermoeidheidsleven en bedrijfsomstandigheden. Voor toepassingen zoals voorbelasting van beton (pre-tensioning) wordt spanning aangebracht om compressieve krachten in het omringende materiaal te creëren. Trekproeven met een universel testapparaat leveren een spanning-rekdiagram op om eigenschappen als yeidsterkte, orde en ductiliteit vast te stellen.