Samenvatting Materialen 2 | Materiaaleigenschappen | Hogeschool Gent | 2026/27

MATERIALEN

INLEIDING – SCHEMATISCH OVERZICHT VAN MATERIAALEIGENSCHAPPEN

- Materialen: gekozen op grond van eigenschappen
- In labo: materialen op eigenschappen getest
 Worden zo met elkaar vergeleken

Eigenschappen die een rol spelen bij materiaalkeuze:




BESPREKING VAN ENKELE EIGENSCHAPPEN VAN MATERIALEN


MECHANISCHE EIGENSCHAPPEN

INLEIDING
Mechanische eigenschappen (materiaal): hebben betrekking op gedrag v/d materialen o.i.v krachten

- Krachten: trekkrachten, drukkrachten/ afschuifkrachten
- Mechanische eigenschappen beoordelen: mechanische proeven uitvoeren (in labo)
 Resultaten verkregen in labo: niet bruikbaar in werkelijke situaties met ingewikkelder
krachtenpatroon
 Wel: beginpunt studie van mechanische eigenschappen

,TREKPROEF



Trekkracht- verlengingsdiagram




Proefstaaf met genormaliseerde afmetingen: onderworpen aan geleidelijk toenemende trekkracht tot het
breekt

- ∆ L v/d staaf & trekkracht F: wordt op elk ogenblik gemeten & door schrijvend instrument opgetekend
 Trekkracht-verlengingsdiagram opstellen

- Begin proef: ∆ L rechtevenredig met trekkracht F = > lineaire gedeelte/ evenredigheidsgebied OA
- Proef in punt A/ onder punt A onderbroken: trekstaaf niet blijvend vervormd
- Voorbij punt A: verlenging neemt sneller toe dan in gebied OA
 Bij onderbreken proef: oorspronkelijke curve wordt niet meer gevolgd
 Blijvende verlenging OD = plastische vervorming
- Trekkracht opnieuw opvoeren: diagram verlopen volgens D
- Trekkracht neemt toe tot max. waarde Fmax in punt B
- Tot in punt B: verlenging v/d proefstaaf vrijwel gelijkmatig verdeeld over gehele lengte (doorsnede
uniform verminderd)
- Na bereiken max. punt B: dwarssectie proefstaaf wordt kleiner in midden (= ontstaan insnoering)
Inzet insnoering: minder kracht nodig om proefstaaf uit te rekken (afbuiging in curve)
Verlenging & insnoering gaan voort tot staaf breekt

Punt A: evenredigheidsgrens van materiaal

Spannings-rekdiagram: begrippen spanning & rek definiëren:

Spanning σ

Spannings-rekdiagram




Spanning σ = kracht gedeeld door het oppervlak waarop de kracht werkt




Trekspanning = Kan voorwerp uittrekken o.i.v. trekkracht

, Drukspanning (druk) = kan voorwerp samendrukken o.i.v. drukkracht
Schuifspanning = kan constructieonderdelen doen splijten o.i.v. schuifkracht
Torosiespanning = kan voorwerp verwringen o.i.v. torosiekracht
Buigspanning = kan voorwerp buigen



- Bij trekproef: (trek) spanning
 Trekkracht F gedeeld door oorspronkelijke doorsnede A O v/d proefstaaf
 D.m.v. oorspronkelijke dwarsdoorsnede AO kunnen we elke belasting (F) uitgeoefend o/d
proefstaaf i/e spanning omrekenen

Rek ε :

Rek = verlenging ∆ L / oorspronkelijke lengte LO
= uitgedrukt in %




 Grootheden σ & ε : onafhankelijk van de afmetingen v/d proefstaaf
 Indien we op de ordinaatas de spanning en op de abscis de rek uitzetten, bekomen we het spanning-
rek diagram
 Uit spannings-rek diagram worden aantal belangrijke materiaaleigenschappen afgeleid
 Treksterkte σ t
 Elasticiteitsgrens σ E
 De σ 0,2 – grens of 0,2% - rekgrens
 Elasticiteitsmodulus van Young E
 Breukrek ε br
 Insnoering 

, TREKSTERKTE σ T
= verhouding tussen maximale treksterkte Fmax (in punt B) & oorspronkelijke doorsnede v/d proefstaaf A O

- Bij materiaalkeuze vaak gebruikt als indicatie voor sterkte van materialen




ELASTICITEITSGRENS σ E

= spanning waarbij er voor het eerst plastische deformatie optreedt, bij hogere spanningen dan σ E treedt rek
op die naderhand niet meer verdwijnt

- In ontwerpsituaties: van groter belang dan treksterkte
 Ontwerper wil niet dat constructie-element o.i.v. gebruiksspanning blijvend zal worden
uitgerekt/ verbogen

DE σ 0,2 – GRENS OF 0,2% - REKGRENS
- Spanning waarbij plastische deformatie inzet laat zich niet altijd exact bepalen
 Daarom: in praktijk meestal de spanning gebruikt waarbij een blijvende rek van 0,2% is
opgetreden (= 0,2 % - rekgrens)

ELASTICITEITSMODULUS VAN YOUNG E
Elasticiteitsmodulus = maat voor stijfheid van materiaal, hoeveel het vervormt (niet veel vervorming: stijf
materiaal)

- Voor lineaire gedeelte: verhouding spanning tot rek: constant
 Constante verhouding wordt elasticiteitsmodulus van Young genoemd
- Elasticiteitsmodulus wordt ook gegeven door de helling v/h spanning-rek diagram i/h elastische gebied
- Bij materiaalkeuze: cruciaal
 Bepaalt elastische doorbuiging van constructie-element onder belasting




Voorbeeld:

- De E van staal is 3x groter dan de E van aluminium
 Toont aan dat vervorming van staal onder eenzelfde belasting driemaal kleiner is