Zobrazenie zdroja stránky Pevnosť (materiál)

'''Pevnosť''' je schopnosť materiálu odolať vonkajšej alebo vnútornej sile bez toho, aby bol porušený. Rozlišuje sa:
*[[pevnosť v ťahu]]
*[[pevnosť v ohybe]]
*[[pevnosť v tlaku]]
*[[pevnosť v skrute]]
*[[pevnosť v strihu/šmyku]]
*[[únavová pevnosť]]

== Udávanie pevnosti ==

Na udanie pevnosti sa používa viacero údajov:

# ''[[Medza proporcionality]]'' – je najväčšia sila, ktorou je možné materiál namáhať tak, aby bola závislosť napätia a pomernej deformácie lineárna – platí [[Hookov zákon]].
# ''[[Medza pružnosti]]'' (elasticity) – najväčšia sila, ktorou je možné materiál namáhať tak, aby sa po konci namáhania vrátil do pôvodného stavu. Určuje hranicu medzi elastickou a plastickou deformáciou. Vzťah medzi silou a natiahnutím je už nelineárny ale s nelinearitou menšou ako 0,2 %. 
# ''[[Medza klzu]]'' – alebo aj ''medza prieťažnosti'' (pri zaťažení ťahom) a ''medza stlačiteľnosti'' (pri zaťažení tlakom) je zaťaženie, pri ktorom sa materiál začne nevratne (plasticky) deformovať, aj keď prestane pôsobiť záťaž, nenadobudne materiál pôvodnú dĺžku.
# ''[[Medza pevnosti]]'' – maximálne zaťaženie vedúce k porušeniu materiálu.
# ''[[Medza únavy]]'' – maximálne zaťaženie ktoré ešte nevedie k porušeniu materiálu ani pri [[Nekonečno (matematika)|nekonečnom]] počte cyklov.

Medza klzu a medza pevnosti sa udávajú v technických tabuľkách a slúžia na výpočet pevnosti súčiastok a konštrukcií.
Všetky sa udávajú v [[pascal]]och, [Pa]alebo v [MPa], napr. bežná [[oceľ]] má pevnosť 150 až 450 MPa.

== Číselné vyjadrenie ==

Napríklad pre ''medzu pevnosti'' ''R''<sub>m</sub>:

<math>
R_{\mathrm{m}} = \frac{F}{A}\qquad [R_{\mathrm{m}}] = \mathrm{N\,mm^{-2} =  MPa} 
</math>

* '''R<sub>m</sub>''' – medza pevnosti [MPa]
* '''F''' – sila zaťažujúca vzorku [N]
* '''A''' – prierez vzorky pred skúškou [mm<sup>2</sup>]

Pre ostatné medze platia obdobné vzťahy.

''Príklad:''

Oceľový profil s prierezom {{mm|10|m}} × {{mm|100|m}} ({{mm2|1000}}) z ocele s medzou pevnosti 150 MPa (nízkouhlíková oceľ) sa roztrhne pri rovnomernej sile (bez zátrhov) 150 kN (zodpovedá 15 t).

== Technické využitie ==

Pevnosť v ''ohybe'' a ''skrute'' sú úmerné pevnosti v ťahu.

Pri konštrukciách sa za nominálnu záťaž berie (ak je to možné) ''medza proporcionality''. Ľahko sa počíta a zaručuje dlhodobú výdrž pri nominálnych podmienkach. Bohužiaľ môže viesť občas k nežiaducemu predimenzovaniu konštrukcií – potom sa konštrukcia navrhuje komplikovanejšími výpočtami, v extrémoch dokonca experimentálne.

''Medza klzu'' (aj ''medza pevnosti'') sa používa hlavne pri lisovaní. Krehké materiály (napr. [[liatina]]) medzu klzu nemajú.

== Vlastné (zvyškové) napätia ==
V materiáli môžu existovať ešte [[vlastné pnutie|zvyškové napätia]], ktoré existujú aj bez pôsobenia vonkajšej sily. Znižujú  celkovú pevnosť materiálu preto sa väčšinou odstraňujú. To sa dá pri oceli napr. [[popúšťanie|popúšťaním]].

== Príklady materiálov ==
Pevnosť v ťahu:
* [[Oceľ]] má bežne asi 370 MPa<ref>STN 41 1373, nelegovaná oceľ 11 373</ref>, (zvlášť pevná) 900 MPa (výnimočne pevná 1 770 MPa).
* Najpevnejší materiál (na trhu): [[uhlíkové vlákno]] – 4 200 MPa, [[sklenené vlákna]] – 2 400 MPa, [[kevlar]] – 3 620 MPa
* Najpevnejší materiál: [[nanovlákna]] jednostenové – 40 000 – 65 000 MPa

== Referencie ==
{{Referencie}}

{{Technický výhonok}}
{{Pružnosť a pevnosť}}

[[Kategória:Mechanické vlastnosti materiálov]]