Den elastiska gränsen för ett material är ett viktigt övervägande inom civil-, mekanik- och flygteknik och design. Elastisk gräns, även kallad sträckgräns, är en övre gräns för den spänning som kan appliceras på ett material innan det permanent deformeras. Denna gräns mäts i pund per kvadrattum (psi) eller Newton per kvadratmeter, även känd som pascal (Pa).
Elastisk gräns är en funktion av ett materials elasticitet. Elasticitet är förmågan hos ett material att återgå till sin ursprungliga form, eller dimensioner, efter att en belastning eller påkänning har avlägsnats. Alla material kommer att deformeras när en påkänning eller belastning appliceras. Töjning är ett mått på mängden deformation som uppstår när ett material är under stress.
Elastisk töjning uppstår när ett material utsätts för låg belastning. Det kommer att försvinna efter att spänningen har tagits bort, och materialet kommer att återgå till sitt ursprungliga tillstånd. Plasttöjning kommer att uppstå vid spänningar över elasticitetsgränsen. Ett material som utsätts för plastisk spänning kommer inte att återhämta sig helt och återgå till sina ursprungliga dimensioner efter att spänningen har avlägsnats.
Denna egenskap kan illustreras med exemplet med en fjäder. Om en vikt hängs på ena änden av en fjäder, med den motsatta änden fixerad, kommer den att förlänga fjädern. Om en liten mängd vikt appliceras och sedan tas bort kommer fjädern att återgå till sin ursprungliga längd. Om för mycket vikt appliceras på fjädern kommer den att deformeras permanent och kommer inte att återgå till sin ursprungliga längd när vikten tas bort. Fjädern har genomgått plastisk deformation på grund av att belastningen orsakad av vikten överskred elasticitetsgränsen.
Material har ett mätbart samband mellan applicerad spänning och den resulterande töjningen. Detta förhållande kan plottas i en spännings-töjningskurva. Lutningen på spännings-töjningskurvan förblir konstant i det område där elastisk töjning uppstår. Den elastiska gränsen är den punkt där den applicerade spänningen orsakar en permanent deformation, och lutningen på spännings-töjningskurvan ändras.
Alla material har inte en elastisk gräns. Duktilitet är ett mått på mängden permanent deformation innan fullständigt fel. Duktila material, som stål och mässing, kommer att uppleva en stor mängd plastisk deformation innan det slutliga felet inträffar. Spröda material, som glas och betong, kommer att uppvisa liten eller ingen plastisk deformation, och fullständigt brott inträffar ofta omedelbart efter att ett kritiskt värde av spänning har uppnåtts. Av denna anledning har sköra material vanligtvis ingen flytgräns.