Was ist Biegefestigkeit?

Die Biegefestigkeit ist die Fähigkeit eines Objekts, sich zu biegen, ohne größere Deformationen zu erhalten. Ein Standardexperiment namens Drei-Punkte-Test kann die Biegefestigkeit eines Objekts berechnen. Beispielsweise wird eine rechteckige Betonplatte auf zwei parallele Plattformen gelegt. Dann belastet ein anderes Objekt den mittleren Teil des Betons zwischen den Plattformen und erhöht allmählich den Druck, bis der Beton bricht. Die Biegefestigkeit von Beton wird basierend auf dem Gewicht der Last, die den Beton kollabiert, dem Abstand zwischen den Plattformen und der Breite und Dicke des zu prüfenden Objekts geschätzt.

Die Biegefestigkeit eines Objekts korreliert auch mit seiner Zugfestigkeit oder der Fähigkeit des Objekts, sich zu dehnen, ohne seine Form wesentlich zu ändern. Wenn ein Objekt zum Biegen gebracht wird, wird es auch irgendwie gedehnt, wenn auch nur in einem lokalisierten Bereich. In Berufsfeldern wie Bau- und Ingenieurwesen ist es wichtig, die Biege- und Zugfestigkeit eines Materials zu kennen, um sicherzustellen, dass das Material stark genug für den Einsatz in Bauwerken ist. Harte, aber spröde Gegenstände wie Holzbeton, Legierungen und Kunststoffe werden im Bauwesen häufiger verwendet als elastische und duktile Gegenstände wie Gummi, Gold oder Silber, daher ist es wichtiger, deren Biege- und Zugfestigkeit zu bewerten.

Theoretisch lägen die Biege- und Zugfestigkeiten eines Objekts in ähnlichen Bereichen, wenn die verwendeten Materialien homogen sind, also die verwendeten Stoffe gleichmäßig vermischt werden. Wenn die Stoffe nicht gleichmäßig gemischt sind, können die Biege- und Zugfestigkeiten in verschiedenen Bereichen des Objekts stark variieren. Ein weiterer Faktor, der die Biege- und Zugfestigkeit eines Objekts verändern kann, sind Defekte. Zum Beispiel kann ein Seil mit gerissenen Fasern seine Zugfestigkeit erhöhen, da sich die Fasern länger dehnen können, aber es könnte seine Biegefestigkeit verringern, insbesondere wenn die Belastung auf den Bereich ausgeübt wird, in dem die Fasern am schwächsten sind.

Auch Temperatur und Luftfeuchtigkeit spielen eine Rolle bei der Veränderung der Stärken. Typischerweise machen kältere Temperaturen und trockene Luft ein Objekt härter und spröder, wodurch seine Biege- und Zugfestigkeit verringert wird. Höhere Temperaturen und mehr Feuchtigkeit erhöhen typischerweise die Feuchtigkeit in einem Objekt, wodurch es anpassungsfähiger wird und seine Biege- und Zugfestigkeit erhöht wird.