Vad är ett spänningstest?

Ett spänningstest är ett mekaniskt test som mäter hur mycket kraft ett material tål, innan det går sönder eller går sönder när det dras. Material som metall, gummi, plast eller fiber kan testas med ett universellt mekaniskt testinstrument eller andra typer av dragprovningsmaskiner. Testutrustning kan justeras för att ge önskad mängd kraft och efter hur länge materialet utsätts för det. Grafer används för att identifiera vid vilken nivå av kraft ett material misslyckas, och vad dess slutliga draghållfasthet är, vilken den starkaste belastningen på materialet under testet.

Principer som hjälper forskare att tolka resultaten av ett spänningstest inkluderar ”Hookes lag”, som beskriver sambandet mellan kraft och hur ett material förlängs under ett test. Området på en graf där de två variablerna överensstämmer kallas linjärt. Materialstyvhet, som kallas elasticitetsmodulen, är identifierbar medan materialet fortfarande behåller sin integritet efter att ha utsatts för belastningen. Materialet förändras permanent när det når sin elastiska gräns, även när belastningen tas bort. Vid denna tidpunkt kommer en grafisk linje att ändra riktning från den raka, konsekventa banan som hittades i början av testet.

Sträckgräns är när ett material börjar visa töjning under belastning under ett dragprov. Töjning kan mätas som ett förhållande mellan hur längden förändras under testet och dess längd i förväg, eller som längden vid ett givet tillfälle under testet. Dragprovningssystem manövreras genom att säkra materialet i maskinen och utlösa tvärhuvudena i maskinen för att applicera kraft. Hastigheten för hur kraft appliceras kan justeras. Ibland justeras även temperaturen för att avgöra hur materialet reagerar på belastningar när det är varmt eller kallt.

När ett material utsätts för ett spänningsprov, prepareras det i prover som har formen av cylindrar eller plana plattor. Trådar och fibrer som är i form av ett rör testas i sin vanliga form med lämpliga grepp i dragprovningsmaskiner. Materialtestning utförs av ingenjörer som behöver välja ett material för en applikation, i tillverkningen för att övervaka produkternas kvalitet och för att analysera hållfastheten hos material som används i konstruktionen. Ett spänningstest hjälper också forskare att se hur länge en produkt, under specifika förhållanden, kan hålla innan den inte längre är användbar.