Maximalkraft und Bruchkraft: Was ist der Unterschied?

Die maximale Kraft entspricht der höchsten gemessenen Kraft

Die maximale Kraft ist der höchste Kraftwert, der während der Prüfung oder in dem für die Analyse herangezogenen Kurvenabschnitt gemessen wurde. Sie beantwortet eine einfache Frage: Welche Kraft wurde im Verlauf dieser Beanspruchung am höchsten erreicht?

Ein Kraftmesser oder eine Prüfmaschine mit einer Funktion zur Speicherung des Spitzenwerts kann diesen Wert erfassen. Der Spitzenwert allein gibt jedoch weder den Zeitpunkt des Bruchs noch die Art und Weise an, wie das Prüfstück versagt hat.

Die Bruchkraft hängt mit einem Ereignis zusammen

Die Bruchkraft charakterisiert die Belastung, die beim Bruch des Prüflings gemäß der gewählten Prüfmethode auftritt. Bei einem glatten Bruch wird in der Regel die Belastung unmittelbar vor dem abrupten Kraftabfall ermittelt.

Wenn der Verschleiß schrittweise erfolgt oder mehrere Phasen umfasst, muss das gesuchte Ereignis genau angegeben werden: erster Bruch, endgültiger Bruch oder ein anderes, im Verfahren festgelegtes Kriterium. Ein bloßer Kraftabfall reicht nicht immer aus, um einen Bruch nachzuweisen: Auch ein Verrutschen in den Backen kann die Kurve verändern.

Die beiden Werte können gleich oder unterschiedlich sein

Wenn die Kraft bis zu einem plötzlichen Bruch ansteigt, können der Höchstwert und die Kraft vor dem Bruch zusammenfallen.

Bei anderen Versuchen verformt sich das Prüfstück nach Erreichen des Maximums weiter und bricht dann bei einer geringeren Kraft.

Fiktives Beispiel: Ein Prüfstück erreicht 120 N, dann nimmt die Kraft allmählich bis auf 90 N ab, kurz bevor es endgültig bricht. Das Maximum liegt dann bei 120 N, während die Kraft vor diesem Bruch 90 N beträgt.

Das Berechnungskriterium muss eindeutig sein

Eine Software kann einen Bruch anhand eines Kraftabfalls, eines prozentualen Wertes oder einer Schwankung über einen bestimmten Zeitraum erkennen. Der Schwellenwert, der diese Erkennung auslöst, und der schließlich ausgewiesene Wert sind nicht unbedingt identisch.

Man sollte daher die Definition der verwendeten Berechnung überprüfen, anstatt sich ausschließlich auf den Begriff „Bruch“ zu verlassen. Anhand der Kurve lässt sich überprüfen, ob der ausgewählte Punkt tatsächlich dem gesuchten Ereignis entspricht.

Eine für die jeweilige Kontrolle geeignete Maßnahme auswählen

Um Ergebnisse vergleichen zu können, sollten Sie ein einheitliches Vorgehen beibehalten: Aufbau, Testgeschwindigkeit, Messbedingungen und Bruchkriterium. Auch die Erfassungsfrequenz und die Filterung müssen angepasst werden: Eine kurze Spitze kann gedämpft oder falsch dargestellt werden, wenn die Messkette nicht in der Lage ist, ihr zu folgen.

In der Praxis sollten Sie zunächst festlegen, was Ihre Prüfung überprüfen soll, und dann das entsprechende Ergebnis auswählen. Möchten Sie die richtige Berechnung für Ihre Anwendung ermitteln? Andilog unterstützt Sie bei der Auswahl des Messsystems und des Prüfaufbaus.