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Festigkeit
Die Festigkeit ist eine Materialeigenschaft, die die Festigkeit des Materials ausdrückt. Harte Materialien haben eine höhere Festigkeit als weiche Materialien. In Form eines Werkzeugs dringt ein höherfestes Material tiefer in ein anderes Material ein als ein weniger festes Material. Festigkeit ist die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegen eine äußere Belastung, z.B. Zug-, Druck- oder Biegebeanspruchung. Dementsprechend wird zwischen den folgenden Festigkeitsparametern unterschieden: Zug-, Druck- und Druckfestigkeit sowie Biegefestigkeit. Der Gegenwiderstand ist eine innere Kraft des Materials, die sich auswirkt. es in einen Spannungszustand versetzt..
Die Zugfestigkeit ist der Festigkeitsparameter eines Materials, das im Zugversuch (Zugversuch, auch Zugversuch genannt, ist ein grundlegender materialwissenschaftlicher Versuch, bei dem eine Probe einer kontrollierten Spannung bis zum Bruch ausgesetzt wird) für dieses Material bestimmt wurde. Bei verformbaren Werkstoffen gibt er die maximale Tragfähigkeit an, bei der kein Bruch auftritt (bei spröden Werkstoffen ist dieser Maximalwert der Lastwert bei Bruch). Die Zugfestigkeit ist neben der Streckgrenze der wichtigste Werkstoffparameter für die Berechnung von Konstruktionen.
Die Druckfestigkeit ist ein Parameter des Materialverhaltens, der der Zugfestigkeit entgegengesetzt ist (Die Zugfestigkeit,
oft auf Zugfestigkeit oder Bruchfestigkeit verkürzt, ist die Fähigkeit eines Materials oder einer Struktur, Lasten zu widerstehen, die zur Verlängerung neigen, im Gegensatz zur Druckfestigkeit, die Lasten widersteht, die zur Größenreduzierung neigen). Sie ist der Quotient aus der Größe der aufgebrachten Kraft F und der Ausgangsfläche A. Die Druckfestigkeit (Druckfestigkeit oder Druckfestigkeit ist die Fähigkeit eines Materials oder einer Struktur, Belastungen standzuhalten, die zur Verkleinerung neigen, im Gegensatz zur Zugfestigkeit, die Belastungen standhält, die zur Verlängerung neigen) wird ebenfalls in einem Materialprüfverfahren, dem sogenannten Druckversuch, bestimmt. Insbesondere Baumaterialien wie Naturstein, Ziegel, Beton oder Holz werden auf Druckfestigkeit geprüft. Die Biegefestigkeit ist der Widerstand eines Materials gegen die Biegemomente, d.h. die Kraftpaare der Biegekräfte. Die beim Biegen von außen wirkenden Kräftepaare verursachen Biegespannungen im Material. Insbesondere spröde Werkstoffe werden auf ihre Biegefestigkeit geprüft. Die Türstärke gibt den Maximalwert der Wechselbelastung an, der ein Material an der Tür aushalten kann. Die Dauerfestigkeit ist ein Maß für die Beanspruchung, die das Material für eine definierte Zeit ohne Bruch aushalten kann. Bei der Konstruktion von Maschinen, Gebäuden usw. muss der Spannungszustand für ein belastetes Bauteil mit seiner jeweiligen Form bestimmt werden. Die für das Bauteil bestimmten maximal zulässigen Spannungen und die zu erwartenden Kräfte auf das Bauteil (die äußeren Lasten) führen zu den erforderlichen Querschnittsflächen des zu bemessenden Bauteils. Zugbelastung Die im Zugversuch ermittelten Materialeigenschaften gelten für statische Belastungen (Lastfall I). σz zul = Re/v für Stahl σz zul = Rm/v für Gusseisen Zulässige Zugkraft Fzul = σz zul * S Druckbeanspruchung. Die im Druckversuch ermittelten Werkstoffeigenschaften gelten für statische Belastungen (Lastfall I). 8 * Rm für zähe Metalle, z.B Stahl.