In diesem Video erklären wir dir was die Bruchdehnung ist und wofür sie in der Mechanik benötigt wird.
Inhaltsübersicht
Maß für die Verformungsfähigkeit einer Zugprobe
Die Bruchdehnung bezeichnet in der Festigkeitslehre einen Kennwert, der die Verlängerung einer Zugprobe nach dem Bruch, bezogen auf seine Anfangslänge, angibt. Sie ist ein Maß für die Verformungsfähigkeit eines Werkstoffes und kann unterschiedlich definiert sein. Die Definitionsweise hängt von den charakteristischen Eigenschaften des Baustoffes ab.
Formel für metallische Werkstoffe
Für metallische Werkstoffe gilt für die Bruchdehnung folgende Formel:
% =
%
Die Längenänderung berechnet sich aus der neuen Länge
abzüglich der Anfangslänge
.
Wie du sehen kannst, wird die Bruchdehnung immer als prozentualer Wert angegeben.
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Spannungs-Dehnungs-Diagramm
Du kannst die Bruchdehnung auch am Spannungs-Dehnungsdiagramm ablesen. Dabei ziehst du einen Stahlstab so lange bis er auseinanderreißt. Setzt du nun beide Teile wieder zusammen ist der Stab länger als zuvor. Bei der Bruchdehnung handelt es sich also immer um eine plastische, also um eine bleibende, Verformung.
Kennwerte für Proportionalitätsstäbe
Für die Zugversuche unter Laborbedingungen werden aus Gründen der Vergleichbarkeit meistens sogenannte Proportionalitätsstäbe verwendet. Bei diesen befindet sich die Anfangslänge
und der Ausgangsquerschnitt
in einem festen Verhältnis zueinander.

Dabei ist für k international der Faktor 5,65 gebräuchlich. Für runde Proportionalitätsstäbe gilt:

Dabei entspricht k dem Proportionalitätsfaktor 5 bei kurzen Stäben oder alternativ auch 10 bei langen Stäben.
Bei den Polymeren beschreibt die Bruchdehnung den zuletzt aufgezeichneten Dehnungswert bevor ein Spannungsabfall auf weniger als 10% des Festigkeitswertes erfolgt. Sie wird bei diesen auch mit folgendem Formelzeichen beschrieben: 
Sehr schön! Jetzt weißt du was die Bruchdehnung ist und kannst sie mit den Messdaten aus deinen Zugversuchen berechnen.
Bruchdehnungen — häufigste Fragen
(ausklappen)
Bruchdehnungen — häufigste Fragen
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Was ist der Unterschied zwischen der Bruchdehnung und der Dehnung bei Bruch?Die Bruchdehnung ist die bleibende Verlängerung der Zugprobe nach dem Bruch, nachdem man die Bruchstücke wieder zusammengefügt hat. Die Dehnung bei Bruch beschreibt dagegen die Dehnung genau im Moment des Bruchs während des Zugversuchs und kann noch einen elastischen Anteil enthalten.
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Was ist die Bruchdehnung A(10)?Die Bruchdehnung
ist die Bruchdehnung, die mit einer festgelegten Anfangsmesslänge bestimmt wurde, nämlich mit dem Proportionalitätsfaktor
. Bei einem runden Proportionalitätsstab bedeutet das eine Anfangsmesslänge von
und die Bruchdehnung wird darauf bezogen.
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Welche Länge ist bei der Bruchdehnung mit L(0) gemeint: Messlänge oder gesamte Probenlänge?Mit
ist bei der Bruchdehnung die Anfangsmesslänge gemeint, also der markierte Messabschnitt der Probe, über den die Längenänderung bestimmt wird. Die gesamte Probenlänge gehört nicht in
, weil nur die definierte Messstrecke vergleichbar ausgewertet wird.
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Ist eine hohe Bruchdehnung gut oder schlecht?Eine hohe Bruchdehnung ist weder pauschal gut noch schlecht, sondern bedeutet vor allem, dass sich der Werkstoff vor dem Bruch stark plastisch verformen kann. Das ist vorteilhaft für Zähigkeit und Umformbarkeit. Für Bauteile, die möglichst formstabil bleiben sollen, kann eine hohe Verformbarkeit jedoch unerwünscht sein.
Werkstoffkennwerte verstehen
Die Bruchdehnung ist ein wichtiger Kennwert in der Werkstoffkunde und gehört zu den grundlegenden Größen beim Zugversuch. Wer sich mit Werkstoffkennwerten beschäftigt, vergleicht Werte wie Festigkeit, Dehnung und Elastizitätsmodul für verschiedene Werkstoffe. So wird klar, wie sich Werkstoffe unter Belastung verhalten und worin sich elastische und plastische Verformung unterscheiden. Im Ingenieurwissenschaftenbereich findest du passende Videos zu diesem und verwandten Themen.