18.4: עקומת מאמץ-מעוות - חומרים שבירים

חומרים שבירים, כולל זכוכית, ברזל יצוק ואבן, מציגים מאפיינים ייחודיים. הם נשברים ללא שינוי ניכר בקצב ההתארכות שלהם, מה שמעיד על כך שהשבירה והחוזק הסופי שלהם שווים. חומרים כאלה מראים גם רמות מעוות נמוכות יותר בנקודת הקרע. הכשל בחומרים שבירים נובע בעיקר ממאמצים נורמליים, כפי שמעיד הקרע שנוצר לאורך משטח מאונך לעומס המופעל. חומרים אלה אינם מציגים צוואר משמעותי. צוואר הוא ההפחתה המקומית בשטח החתך תחת מאמץ. היבט מעניין של רוב החומרים השבירים הוא החוזק הסופי הגבוה שלהם בדחיסה מאשר במאמץ, בעיקר עקב פגמים מיקרוסקופיים כמו סדקים או חללים שיכולים להחליש את החומר במתח מתיחה אך בעלי השפעה מינימלית על חוזק המתיחה שלו.

בטון, חומר שביר נפוץ, מתנהג בצורה שונה תחת מתח ודחיסה. עקומת מאמץ-מעוות תחת מתח מגלה טווח אלסטי ליניארי עד לנקודת התפוקה, ואחריו עלייה מהירה במעוות עד לקרע. לעומת זאת, בטון מראה טווח אלסטי ליניארי גדול יותר בדחיסה, וקרע אינו מתרחש אפילו בשיא המאמץ. במקום זאת, המאמץ פוחת ככל שהמעוות מתגבר עד לקרע. חשוב לציין, מודול האלסטיות, המצוין בעקומת מאמץ-מעוות על ידי שיפוע החתך הליניארי, נשאר עקבי הן בלחץ והן בדחיסה עבור רוב החומרים השבירים.