Mikä on jännitetesti?

Jännitystesti on mekaaninen testi, joka mittaa, kuinka paljon voimaa materiaali kestää, ennen kuin se repeytyy tai katkeaa vedettäessä. Materiaalit, kuten metalli, kumi, muovi tai kuitu, voidaan testata yleisellä mekaanisella testauslaitteella tai muilla vetolujuustestikoneilla. Testauslaitteistoa voidaan säätää halutun voiman saamiseksi ja sen mukaan, kuinka kauan materiaali altistuu sille. Kaavioita käytetään tunnistamaan, millä voimatasolla materiaali epäonnistuu ja mikä on sen lopullinen vetolujuus, mikä kuormittaa materiaalia voimakkaimmin testin aikana.

Periaatteita, jotka auttavat tutkijoita tulkitsemaan jännitystestin tuloksia, ovat ”Hooken laki”, joka kuvaa voiman korrelaatiota materiaalin pidentymiseen testin aikana. Kaavion aluetta, jossa kaksi muuttujaa vastaavat, kutsutaan lineaariseksi. Materiaalin jäykkyys, jota kutsutaan joustavuusmoduuliksi, on tunnistettavissa, kun taas materiaali säilyttää eheytensä kuormituksen jälkeen. Materiaali muuttuu pysyvästi, kun se saavuttaa kimmorajansa, vaikka kuorma otettaisiin pois. Tässä vaiheessa graafinen viiva muuttaa suuntaa testin alussa löydetystä suorasta, johdonmukaisesta polusta.

Myötölujuus on, kun materiaali alkaa näyttää rasitusta kuormitettuna jännitystestin aikana. Venymä voidaan mitata suhteena siihen, miten pituus muuttuu testin aikana sen pituuteen etukäteen, tai pituudeksi testin tiettynä hetkenä. Vetotestausjärjestelmiä käytetään kiinnittämällä materiaali koneeseen ja käynnistämällä koneen poikkipäät kohdistamaan voimaa. Voiman kohdistamisen nopeutta voidaan säätää. Joskus lämpötilaa säädetään myös sen määrittämiseksi, miten materiaali reagoi kuormiin, kun se on kuuma tai kylmä.

Kun materiaalille tehdään jännitystesti, se valmistetaan näytteistä, jotka ovat sylintereitä tai litteitä levyjä. Johdot ja kuidut, jotka ovat putken muodossa, testataan tavanomaisessa muodossaan käyttämällä sopivia kahvoja vetolujuusko- neissa. Materiaalitestauksen suorittavat insinöörit, joiden on valittava materiaali sovellukseen, valmistuksessa tuotteiden laadun seuraamiseksi ja rakennuksessa käytettyjen materiaalien lujuuden analysoimiseksi. Jännitystesti auttaa myös tutkijoita näkemään, kuinka kauan tuote tietyissä olosuhteissa voi kestää ennen kuin sitä ei enää voida käyttää.