Gerilme ve gerinim değerleri malzemenin çekme ve basma deneyi ile ortaya çıkan değerlerdir. Gerilme ve gerinim eğrisi de deney esnasında malzemeye uygulanan kuvvet ile malzemenin nasıl şekil değiştirdiğini gösteren eğridir.
Gerilim, birim alana etki eden kuvvete denir. Yani bir alana etki eden kuvvetini o cismin yüzey alanına bölümüne gerilim denir. Bu durumda yüzey alanı küçüldükçe gerilim artar. Temelde 3 farklı gerilim kuvveti vardır.
- Çekme Gerilimi: Numuneyi iki ucundan çekerek uyguladığımız kuvvettir.
- Basma Gerilimi: Numuneye alttan ve üstten uyguladığımız kuvvettir.
- Kesme Gerilimi: Numuneye paralel olarak uygulanan kuvvettir.
Malzemeye uygulanan kuvvet, malzemenin birim alanına dik olarak uygulanan kuvvet Normal Gerilirim denir.
Gerinim ise gerilim etkisi altındayken malzemenin şekil değişiminin oranına denir. 3 çeşit gerinim kuvveti vardır.
- Çekme Gerinimi
- Basma Gerinimi
- Kesme Gerinimi
Gerilme ve gerinim kavramları iki farklı şekilde önümüze çıkmaktadır. Mühendislik gerilimi, Mühendislik gerinimi ve Gerçek gerilim, Gerçek gerinim.
Mühendislik gerilimi, test numunesi üzerine uygulanan yükü numunenin ilk kesit alanına bölerek hesaplıyoruz. s ile sembolize edilir.
Mühendislik gerinimi, yine aynı numune üzerinden seçilen iki nokta arasındaki mesafenin izafi artışına bakarak hesaplıyoruz. e ile sembolize edilir.
Gerçek gerilim değeri hesaplanırken testi yapılan numunenin, test öncesindeki kesit alanı değil, o anda oluşan kesit alanı dikkate alınır. σ ile sembolize edilir.
Gerçek gerinim değeri ise numunenin son uzamasının ilk uzamasına oranının ln değerine eşittir. ε ile sembolize edilir.
Eğride görüldüğü gibi malzeme akma dayanımı noktasına gelene kadar uygulanan kuvvet ortadan kaldırılırsa numune eski haline döner. Yani kalıcı bir hasar oluşmaz. Başlangıçtan bu noktaya kadar olan alana “akma dayanımı” denir. Şekil 1.2’de akma dayanımı noktasında malzemenin nasıl değiştiği verilmiştir.
Kuvvet akma dayanımının üzerine çıktığında plastik şekil değişimi başlamaktadır. Burada kuvvet kaldırıldığında numune eski haline dönmez. Malzeme kalıcı olarak şekil değiştirir.
Akma dayanımını geçtikten sonra malzeme üzerindeki gerinimi arttırmak için uygulanan kuvvetinde artması gerekmektedir. Bu durumda malzeme içinde oluşmaya başlayan düzensizlikler malzemenin daha da şekil değiştirmesine karşı direnç gösterir ortaya çıkan bu duruma “pekleşme” denir.
Numuneyi daha da uzatmak için gereken gerilim artışı, belli bir değerden sonra azalmaya başlamaktadır. Gerilmenin azalmaya başladığı bu noktada “boyun verme” gerçekleşmektedir. Bu noktadan sonra numunenin kesit alanında daralma olmaya başlamaktadır. Eğri üzerinde oluşan bu tepe noktasına da en yüksek çekme dayanımı denilmektedir. Bu değerden sonra kopma noktasına kadar numune bir miktar daha uzamaktadır.
KAYNAKÇA
Serdar Korkut, Gerilme-Gerinim (Stress-Strain) Eğrisi 2019
Enes Altın, Gerilim-Gerinim Eğrisi 2020
Volkan Hızal, Malzeme Bilgisi ve Deneyleri
