Mechanische Eigenschaften und Bruch

Ein Rundstab mit 10 mm Durchmesser wird mit einer Zugkraft von 10 kN belastet. Welcher Wert kommt der Nennspannung am nächsten?

  1. Aca. 31,8 MPa
  2. Bca. 127 MPa
  3. Cca. 0,127 MPa
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Lösung: B. ca. 127 MPa

Die Querschnittsfläche beträgt A = πd²/4 = π × (10 mm)²/4 ≈ 78,5 mm², also ist die Nennspannung σ = F/A = 10000 N / 78,5 mm² ≈ 127 N/mm² = 127 MPa (1 N/mm² = 1 MPa). Der Wert ca. 31,8 MPa entsteht, wenn man Durchmesser und Radius verwechselt und A = π × (10 mm)² ≈ 314 mm² ansetzt. Der Wert ca. 0,127 MPa ergibt sich bei der falschen Flächenumrechnung 1 mm² = 10⁻³ m²; richtig ist 1 mm² = 10⁻⁶ m². Die Nennspannung bezieht sich auf die Querschnittsfläche vor der Verformung und weicht daher nach Beginn der Einschnürung von der tatsächlichen Spannung ab.

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