Isurpen-limite

Isurpen-limitea edo limite elastikoa materialen zientzian erabiltzen den terminoa da, eta material batek, deformazio plastikorik edo iraunkorrik gabe, jasan dezakeen tentsio maximoa adierazten du. Balio hori tentsio-deformazio kurba batean islatzen da (1. irudian ikus daiteke tentsio-deformazio kurbaren adibide bat). Balio horretara iritsi baino lehen deformazioak elastikoak izaten dira soilik, materiala bere hasierako formara bueltatzen delako tentsioa kendutakoan. 

Material guztiek duten propietate bat da, eta horien gogortasuna determinatzeko erabiltzen da. Gainera, hutsegite-teoriak lantzean ezinbestekoa da isurpen-mugaren balioa, horrekin material edo pieza baten deformazioak azter daitezkeelako.

Bere balioa jakiteko hainbat proba egin daitezke, horretarako makina desberdinak erabiliz. Hauen artean trakzio-saiakuntza dugu, eta proba horretan pieza angeluzuzen bati indar bat aplikatzen zaio alde luzearekiko edo motzarekiko ─nahi den aplikazioaren arabera─, pieza apurtu arte.

 Hooke-n legea 
Hooke-ren legea edo Hooke-ren elastikotasun-legea soilik aplika daiteke eremu linealean ─deformazioak iraunkorrak ez diren eremua─, eta honako hau baieztatzen du:

“Trakzio-saiakuntza batean material elastiko batek jasaten duen deformazioa aplikatutako indarrarekiko zuzenki proportzionala da, eta bere sekzio transbertsalarekiko alderantziz proportzionala.” 
Beraz, honako formula hau aplika daiteke lehen aipatutako zonaldean, Poisson-en koefizientearen alderantzizko formula izanda:

·: luzapena

·: hasierako luzera

·: aplikatutako indarra

·: Young-en modulua

·: piezaren sekzio transbertsala (aplikatutako indarraren ardatzarekiko perpendikularra den probetaren sekzioa)

Hooke-n legearen bidez isurpen-limitearen aurreko luzapen guztiak lor daitezke, isurpen-limitea lege horren limite baliogarria izanda.

 Material desberdinen isurpen-limitea 
Hona hemen material desberdinen isurpen-muga edo isurpen-tentsioa, eta haustura-tentsioa batzen dituen taula, balioak nahiko orokorrak izanda: 
+Materiala                   Isurpen-limitea (MPa)Haustura-tentsioa (MPa)Eztainua9 - 1450 - 200Nikela14 - 60140 - 195Aluminioa15 - 2040 - 50Burdina 80 - 100350Kobrea100 - 200210Titanioa100 - 225240 - 370Tantaloa180200Tungstenoa550560 - 620

 Neurketa-metodoak 
Neurketa-metodorik erabiliena ordenagailu bidezko trakzio-saiakuntza bidez egiten da, eta hortik ateratzen diren datuak grafikatzen dira tentsio-deformazio kurba lortzeko. Horrela, material bakoitzak kurba desberdin bat izango du.

 Trakzio-saiakuntza 
Material zehatz batez egindako probeta normalizatu bat hartzen da (3. irudian ikus daiteke adibide bat) eta apurketa gertatu arte handituz doan esfortzu axial baten menpe jartzen da. Apurketa gertatu baino lehen, tentsio zehatz batetik aurrera, isurpen-limitea, deformatzen hasiko da tentsioa handitu ahala, deformazio hori tentsioaren norabidearekiko paraleloa izanda. Saiakuntza horren bitartez materialak indar estatiko baten eraginpean duen erresistentzia neurtzen da. Saiakuntza amaituko da probeta guztiz apurtzen denean; hau da, materialaren haustura-tentsiora ailegatutakoan. 

Ordenagailu batean instalatuta dagoen software edo programa informatiko baten bidez, saiakuntzan lortzen diren tentsio eta deformazio datu guztiak tentsio-deformazio kurban islatzen dira. Ondoren, kalkulu matematikoak erabiliz, materialaren ezaugarri mekanikoak lor daitezke. Hauek dira lortzen diren ezaugarri nagusiak:

 Young-en modulua: material elastiko baten portaera zehazten duen parametroa, aplikatutako indarraren norabidearen araberakoa. Hooke-ren legearen alderantzizkoa da. 
 Poisson-en koefizientea: indarraren norabidean, luzetarako luzamenduaren eta luzetarako konpresio transbertsalaren arteko erlazioa.
 Proportzionaltasun-limitea: luzapena kargarekiko proportzionala da balio honetatik behera.
 Isurpen-limitea edo limite-elastikoa: probetak jasan dezakeen tentsio maximoa isurpena baino lehen.
 Haustura-tentsioa: probetak jasan dezakeen tentsio maximoa apurketa baino lehen.
 Haustura-luzapena: probeta apurtzean duen luzapen edo elongazio maximoa.
 Kalibratutako luzera: bai deformazio unitarioa edo luzera-aldaketa bai luzapena determinatzeko erabiltzen den probetaren zati baten luzera.
 Azaleraren murriztea eta estrikzioa: zeharkako sekzioaren azaleraren murriztea.

 Erreferentziak 

 Ikus, gainera 

 Haustura-tentsio
 Materialen zientzia
 Trakzio-saiakuntza
 Hooke-n legea

 Kanpo estekak 
 Ikasmaterialak EHU-UPV   
 Materialen propietateen teoria

Kategoria:Solidoen mekanika