treksterktegewicht

Treksterktegewicht is een maat voor de efficiëntie van een materiaal bij trekbelasting, gedefinieerd als de verhouding tussen treksterkte en dichtheid. In het Engels bekend als strength-to-weight ratio of specific strength. In het Nederlands wordt soms gesproken van treksterkte-gewichtverhouding.

Berekening: Specific strength = σ_t / ρ, waarbij σ_t de treksterkte (ultimate tensile strength, in MPa) is en ρ de dichtheid (kg/m³). Eenheden zijn Pa·m³/kg, wat gelijk staat aan J/kg. Soms wordt ook de yield strength gebruikt, met een eigen interpretatie.

Voorbeelden: Aluminiumlegeringen hebben vaak σ_t ≈ 500 MPa en ρ ≈ 2700 kg/m³, wat ongeveer 1,9×10^5 J/kg oplevert. Titanium heeft σ_t ≈ 900 MPa en ρ ≈ 4500 kg/m³, circa 2,0×10^5 J/kg. Koolstofvezelversterkte polymeren (CFRP) kunnen σ_t ≈ 1,5–2 GPa hebben met ρ ≈ 1600 kg/m³, wat ongeveer 9×10^5 J/kg oplevert.

Toepassingen: Treksterktegewicht is een cruciale overweging in de luchtvaart, automotive en civiele techniek, waar gewichtkritisch ontwerp van belang is. Materialen met een hoog treksterktegewicht kunnen bij gelijk draagvermogen een lichtere constructie mogelijk maken. Het is echter niet de enige criterium: stijfheid, ductiliteit, slagvastheid, slijtage, temperatuur, corrosie en fabricagekosten spelen een rol, en anisotropie bij composieten kan de prestaties afhankelijk van de richting maken.

Metingen: Trekproeven volgens relevante normen leveren de treksterkte op; dichtheid is beschikbaar uit datasheets of metingen. Bij temperatuur- en omgevingsveranderingen kunnen zowel σ_t als ρ veranderen, wat het treksterktegewicht beïnvloedt.