Spannungsrelaxation

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Wenn man ein Bauteil bei erhöhter Temperatur dehnt und dann die Dehnung (Stauchung ist eine negative Dehnung) konstant hält, stellt man ein betragsmäßiges Absinken der Spannung fest. Die Ursache dafür sind die Diffusionsvorgänge im Gefüge.

Wird ein Körper durch äußere Krafteinwirkung auf eine konstante Dehnung gebracht, so wandelt sich mit der Zeit ein Teil der elastischen Dehnung in plastische Dehnung um. Dadurch wird die Spannung abgebaut, bis eine neue Gleichgewichtslage zwischen den Molekülen erreicht ist. Ursache für Spannungsrelaxationen sind Kriechverformungen.

Dieser Vorgang ist insbesondere bei Kunststoffen und Gummi und unter Temperatureinfluss oder bei „Normaltemperatur“ bei vorgespannten Stahl bei Spannbeton zu beobachten.

Bei Gummi kommt zur physikalischen Umlagerung bei Langzeitbeanspruchung noch eine chemische Umlagerung hinzu. Die Schwefelvernetzungen werden geöffnet und bilden sich in „entspannten“ Positionen neu. Eine Messmethode für die Spannungsrelaxation von Gummi ist in ISO 3384 beschrieben.

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