Varför sann stress högre än den nominella stressen?

Verklig spänning är högre än den nominella spänningen eftersom den tar hänsyn till den faktiska yta över vilken belastningen appliceras, som minskar när materialet deformeras. Nominell spänning, å andra sidan, beräknas med hjälp av den ursprungliga tvärsnittsarean före deformation.

När ett material genomgår plastisk deformation minskar dess tvärsnittsarea, vilket gör att belastningen fördelas över en mindre yta. Detta resulterar i en högre sann spänning jämfört med den nominella spänningen, som är baserad på den initiala, större tvärsnittsarean.

Förhållandet mellan verklig spänning och nominell spänning kan förstås genom begreppet teknisk töjning och sann töjning. Teknisk töjning definieras som förändringen i längd dividerat med den ursprungliga längden, medan sann töjning beaktar den faktiska längdförändringen i förhållande till materialets momentana längd.

Sann spänning definieras som belastningen dividerad med den verkliga tvärsnittsarean, som tar hänsyn till minskningen av arean på grund av deformation. Nominell spänning beräknas dock som belastningen dividerad med den ursprungliga tvärsnittsarean, som förblir konstant under hela deformationsprocessen.

När materialet genomgår deformation ökar den verkliga töjningen snabbare jämfört med den tekniska belastningen. Detta beror på att den verkliga töjningen tar hänsyn till den faktiska deformationen, medan den tekniska töjningen är baserad på den ursprungliga längden.

Skillnaden mellan verklig spänning och nominell spänning blir mer betydande när materialet genomgår större plastisk deformation. I de inledande stadierna av deformation kan skillnaden vara liten, men när materialet fortsätter att deformeras avviker den verkliga spänningen mer och mer från den nominella spänningen.

Därför ger sann spänning en mer exakt representation av den faktiska spänningen som upplevs av materialet under plastisk deformation, med hänsyn tagen till minskningen i tvärsnittsarea och den verkliga töjningen.