Bei Materialien, die keine eindeutige Streckgrenze auf ihrer Spannungs-Dehnungs-Kurve, wie Aluminium oder hochfester Stahl, ist die "Dehnungsspannung" das technische Äquivalent. Sie ist definiert als die Stress die erforderlich ist, um eine kleine, festgelegte Menge an dauerhafter (plastischer) Verformung zu erzeugen, in der Regel 0,2% der ursprünglichen Messlänge. Dieser Wert, [latex]\sigma_{0.2}[/latex], wird bei Konstruktionsberechnungen als praktische Elastizitätsgrenze des Materials verwendet.
Viele technische Werkstoffe, insbesondere duktile Metalle wie Aluminiumlegierungen, Kupferlegierungen und bestimmte Stahlsorten, zeigen nicht das eindeutige, plötzliche Fließverhalten wie Baustahl. Ihre Spannungs-Dehnungskurve geht allmählich von elastischem zu plastischem Verhalten über. Für Konstruktions- und Sicherheitszwecke benötigen Ingenieure einen einheitlichen Punkt, um den Beginn der bleibenden Verformung zu definieren. Dies ist der Punkt, an dem die Dehngrenze, auch bekannt als Offset Streckgrenzewird entscheidend. Um ihn zu bestimmen, wird ein Zugversuch durchgeführt, bei dem die Spannung gegen die Dehnung aufgetragen wird. Auf diesem Diagramm wird eine Linie gezeichnet, die parallel zum anfänglichen linearen (elastischen) Teil der Kurve verläuft, aber um einen bestimmten Dehnungswert, meist 0,2% (oder 0,002 Dehnung), vom Ursprung versetzt ist. Die Spannung, bei der diese versetzte Linie die Spannungs-Dehnungskurve schneidet, wird als die 0,2%-Dehnungsspannung ([latex]\sigma_{0.2}[/latex]) definiert.
Dieser Wert ist ein praktisches und reproduzierbares Maß für die Elastizitätsgrenze des Materials. Er bedeutet, dass das Material, wenn es bis zu diesem Spannungsniveau belastet und dann entlastet wird, eine dauerhafte Verformung von 0,2% erfahren hat. Obwohl eine gewisse plastische Verformung stattgefunden hat, wird sie als gering genug angesehen, um für viele strukturelle Anwendungen akzeptabel zu sein. Diese Konvention ermöglicht es den Ingenieuren, Bauteile aus Materialien ohne scharfe Fließgrenze nach denselben Sicherheits- und Zuverlässigkeitsgrundsätzen zu konstruieren wie solche mit einer solchen, so dass sichergestellt ist, dass sich die Strukturen unter ihren Konstruktionslasten nicht dauerhaft verformen.
Verwandte Themen: Streckgrenze, Dehngrenze, Spannungs-Dehnungs-Kurve, plastische Verformung, Elastizitätsgrenze, Zugversuch, Materialwissenschaft
Duktilität, 0,2% Offset, Zinsauslauf.