Unterschied Zugfestigkeit und E-Modul?
Hallo,
kann mir bitte jemand den unterschied zwischen Zugfestigkeit und dem Elastizitätsmodul erklären?
Das e -modul gibt doch an , wie elastisch ein Material ist, also zeigt es doch auch wann es kaputt geht.
Zugefestigkeit sagt ja genau das aus(?) , wie belastbar ein Material ist.
Also wo genau ist denn nun der unterschied?
4 Antworten
Hi, Eine Spannung beschreibt die anliegende bzw. ertragene Kraft, bezogen auf eine festgelegte Querschnittsfläche (meist: Ursprungsfläche).
Der E-Modul bezieht sich (üblicherweise) auf die proportionale Dehnung (Meßweg-Verlängerung), die ein Probekörper innerhalb seines elastischen (reversiblen) Bereiches erfährt (so was entfernt Ähnliches wie die "Federsteife" bzw. Federkonstante. Aus meßtechnischen Gründen wird meist die 0,2% (Streck-) Grenze festgelegt. Verallgemeinert kan der E-Modul als die theoretische Spannung beschrieben werden, bei der eine Werkstoffprobe eine Vedoppelung der Meßlänge, bezogen auf die urspr. Meßlänge der Probe erfährt. Da die Dehnung aber dimensionslos bleibt (mm/mm --> kürzt sich weg), bleibt es bei der "äußerlich" gleichen Dimension zwischen E-Modul und Spannung. Hinweis: Es gibt auch andere "Modul" Festlegungen wie bspw Ursprungs - Modul (Grauguß, Kunststoff) usw.
mfg Osmond
Zugfestigkeit: Rm = Fz/sigma
In einem Spannungs-Dehnungsdiagramm ist das der Punkt, ab dem das Material plastisch verformt bleibt => kurz vor dem Bruch (Einschnürung)
E-Modul:
siehe die Hooksche Gerade im Spannungsdehnungsdiagramm^^
sprich es ist die Steigung^^
also sie ist wichtig, wenn du Verformungen & Dehnungen eines Materials berechnen willst...
E-Modul und Zugfestigkeit haben die gleiche Einheit, nämlich N/mm².
Sie betrachten jedoch unterschiedliche Merkmale im Spannungs/Dehnung-Diagramm.
Der E-Modul ist proportional der Federkonstanten im linearen Bereich des Diagramms und gibt keine Aussage über die Zugfestigkeit. (Hookesches Gesetz). Es betrachtet die Spannung bezogen auf die Längenänderung.
Je nach Kristallgitter (kfz oder krz) und z.B. der Schmelztemperatur haben Werkstoffe unterschiedliche E-Module, aus denen sich nicht die Zugfestigkeit ermitteln lässt.
Die Zugfestigkeit ist nicht der Punkt, wann die Probe zerreißt (kaputtgeht), sondern ist ein klar definierter Punkt, nämlich die maximal erreichte Spannung. Danach schnürt sich die Probe ein und der Zugversuch geht noch weiter, allerdings fällt die Spannung ab, weil auf den Ausgangsquerschnitt Bezug genommen wird. (Stichwort nominelle und wahre Spannung)
Festigkeit
Gruß, H.
