Što je brzina naprezanja?

Naprezanje je mjera količine deformacije koja se javlja kada je predmet stavljen pod naprezanje. Brzina deformacije definira se kao promjena deformacije tijekom promjene vremena. Svi materijali će doživjeti neke promjene u svojim dimenzijama kada su izloženi stresu. Deformacija uzrokovana naprezanjem može biti potpuno reverzibilna ili trajna, ovisno o količini primijenjenog naprezanja.

Elastično naprezanje nastaje kada se materijal pod stresom vrati u svoje izvorne dimenzije nakon što se naprezanje ukloni. Plastično naprezanje nastaje kada je predmet bio izložen vrlo visokim razinama naprezanja i više se neće vratiti u svoj izvorni oblik nakon uklanjanja naprezanja. U mnogim materijalima, preokret elastične deformacije je trenutan, što znači da se događa bez primjetnog vremenskog trajanja. Deformacija koja se u potpunosti može oporaviti, ali se događa tijekom vremena, opisuje se u smislu brzine deformacije.

Brzina deformacije uvelike varira za različite materijale i često će se mijenjati pri različitim temperaturama i primijenjenim tlakovima. Čelik je primjer materijala koji se vraća u prvobitno stanje odmah nakon uklanjanja naprezanja. Suprotno tome, u geologiji se naprezanja primjenjuju tijekom milijuna godina i stopa deformacije u stijeni je obično vrlo niska. Materijal čija se brzina deformacije u velikoj mjeri mijenja pri različitim temperaturama i pritiscima ima visoku osjetljivost na brzinu deformacije.

Ova stopa također ovisi o načinu primjene sile ili naprezanja. Za mnoge plastike, ako se primjenjuje postupna sila rastezanja, materijal će se izdužiti u velikoj količini prije nego što se slomi. To je zato što molekule u plastici imaju dovoljno vremena da se preorijentiraju i pomaknu jedna pored druge, uzrokujući rastezanje. Ako se na plastiku primijeni udar ili iznenadna sila, ona će se odmah slomiti i ponašati se kao krhki materijal. Isti plastični materijal može vrlo različito reagirati zbog različitih stopa naprezanja uzrokovanih načinom na koji se naprezanje primjenjuje.

Brzina deformacije može se mjeriti u laboratoriju pomoću posebne ispitne opreme koja primjenjuje vrlo precizna opterećenja na uzorak, dok se mjere deformacije i oporavak do kojih dolazi nakon uklanjanja naprezanja. Budući da će brzina naprezanja materijala utjecati na njegovo ponašanje, važno je razumjeti njegovu osjetljivost na vrstu opterećenja, količinu naprezanja i temperaturu. Razumijevanje brzine naprezanja materijala osigurat će da ispunjava specifikacije izvedbe koje se zahtijevaju u primjeni krajnje uporabe.