Was ist Bruchkraft?

Die Bruchfestigkeit wird allgemein als Zugfestigkeit bezeichnet. Es ist definiert als der Punkt, an dem sich bestimmte Materialien unter einer bestimmten Belastung verformen oder brechen. Der Punkt, an dem das Material Bruchfestigkeit erreicht, wird als Einschnürung bezeichnet.

Einschnürung tritt auf, wenn ein Material auf seine Bruch- oder Zugfestigkeit gebracht wird. Da das Material bis zum Rand geschoben wird, beginnt sich der Querschnitt deutlich zusammenzuziehen. In der Welt der Mechanik wird die Bruchfestigkeit einfach als das Gegenteil der Druckfestigkeit beschrieben.

Die Bruch- oder Zugfestigkeit eines gegebenen Materials wird durch Zugversuche ermittelt. Während des Verfahrens werden Informationen über die Materialspannung bei unterschiedlichen Belastungen aufgezeichnet. Die Messwerte werden grafisch dargestellt und der Punkt auf der Kurve, der erreicht wird, bevor das Material gedehnt wird, zeigt die Bruchfestigkeit oder Zugfestigkeit des Materials an. Die bei solchen Tests angegebenen Zahlen geben die maximale Belastung an, die ein Material tragen kann, bevor es bricht oder irreparabel wird.

Die Zugfestigkeit wird im Allgemeinen durch die Angabe der Kraft angegeben, die ein Material pro Flächeneinheit aufnehmen kann. Die gebräuchlichsten Messformen, die verwendet werden, um die Zugfestigkeit von Materialien zu ermitteln, sind die Kraft in Pfund, die für jeden Quadratzoll benötigt werden, oder die Kilo/Pfund, die für jeden Quadratzoll benötigt werden. Diese Maße entsprechen beide 1,000 Pfund oder 453.59 Kilogramm pro Quadratzoll. Der Einfachheit halber ist die am häufigsten verwendete Maßeinheit das Kilo/Pfund für jeden Quadratzoll, auch bekannt als KSI.

Bruchfestigkeitsmessungen werden am häufigsten für spröde Materialien berechnet. Als spröde gelten Legierungen, Verbundwerkstoffe, Keramik, Kunststoffe und Holz. Die Zugfestigkeit wäre für diese Materialien wichtig, da es sich um Materialien handelt, die leicht verformt oder gebrochen werden können. Die Zugfestigkeit kann zwar auch bei den als duktile Werkstoffe bezeichneten Werkstoffen verwendet werden, dies ist jedoch selten der Fall, da diese Werkstoffe tendenziell weniger bruchanfällig sind und es weniger wichtig ist, die Kraft zu kennen, die sie beschädigen wird.

Das Testen zur Berechnung der Bruchfestigkeit eines bestimmten Materialstücks ist von Natur aus ziemlich einfach. Eine Probe des Materials wird entnommen und dann in eine Maschine gelegt, die das Material greift. Die Maschine übt dann nach und nach Kraft aus und eine Zugbewegung beginnt; diese Zugbewegung setzt sich fort, bis sich das Material irreparabel verformt oder das Materialstück bricht. Der Punkt vor dem Bruch oder der irreparablen Verformung wird die Information, die als Bruchfestigkeit dieses spezifischen Materials aufgezeichnet wird.