Vad är Strain Rate?

Töjning är ett mått på mängden deformation som uppstår när ett föremål utsätts för stress. Töjningshastighet definieras som förändringen i töjningen över förändringen i tid. Alla material kommer att genomgå en viss förändring i sina dimensioner när de utsätts för påfrestningar. Deformationen som orsakas av stress kan vara helt reversibel eller permanent, beroende på mängden påfrestningar som appliceras.

Elastisk töjning uppstår när ett material under spänning återgår till sina ursprungliga dimensioner när spänningen har tagits bort. Plasttöjning uppstår när ett föremål har utsatts för mycket höga belastningsnivåer och kommer inte längre att återgå till sin ursprungliga form efter att spänningen har tagits bort. I många material är vändningen av den elastiska belastningen momentan, vilket innebär att den inträffar utan en märkbar tidslängd. Deformation som är helt återvinningsbar, men som uppstår över tid, beskrivs i termer av töjningshastigheten.

Töjningshastigheten varierar kraftigt för olika material, och kommer ofta att ändras vid olika temperaturer och applicerade tryck. Stål är ett exempel på ett material som återgår till sitt ursprungliga tillstånd omedelbart efter att spänningen avlägsnats. Omvänt, inom geologi, appliceras spänningar över miljoner år och töjningshastigheten i berg är vanligtvis mycket låg. Ett material vars töjningshastighet förändras mycket vid olika temperaturer och tryck har hög töjningshastighetskänslighet.

Denna hastighet är också beroende av hur kraften eller spänningen appliceras. För många plaster, om en gradvis sträckningskraft appliceras, kommer materialet att förlängas mycket innan det går sönder. Detta beror på att molekylerna i plasten har tillräckligt med tid att omorientera sig och röra sig förbi varandra, vilket gör att sträckningen uppstår. Om ett slag eller plötslig kraft appliceras på en plast kommer den att gå sönder omedelbart och bete sig som ett sprött material. Samma plastmaterial kan reagera väldigt olika på grund av de olika påkänningshastigheterna som orsakas av hur spänningen appliceras.

Töjningshastigheten kan mätas i laboratoriet med hjälp av speciell testutrustning som applicerar mycket exakta belastningar på ett prov, samtidigt som man mäter deformationen och återhämtningen som uppstår efter att spänningen avlägsnats. Eftersom töjningshastigheten för ett material kommer att påverka hur det beter sig är det viktigt att förstå dess känslighet för typen av belastning, mängden stress och temperatur. Att förstå töjningshastigheten för ett material säkerställer att det uppfyller de prestandaspecifikationer som krävs i slutanvändningsapplikationen.