Zakaj je dejanska napetost višja od nominalne?

Prava napetost je višja od nazivne napetosti, ker upošteva dejansko površino, na katero deluje obremenitev, ki se zmanjšuje, ko se material deformira. Po drugi strani pa se nazivna napetost izračuna z uporabo prvotne površine prečnega prereza pred deformacijo.

Ko je material podvržen plastični deformaciji, se površina njegovega preseka zmanjša, kar povzroči, da se obremenitev porazdeli na manjšo površino. Posledica tega je višja dejanska napetost v primerjavi z nazivno napetostjo, ki temelji na začetni, večji površini prečnega prereza.

Razmerje med resnično napetostjo in nominalno napetostjo je mogoče razumeti s konceptom inženirske deformacije in prave deformacije. Tehnična deformacija je opredeljena kot sprememba dolžine, deljena s prvotno dolžino, medtem ko prava deformacija upošteva dejansko spremembo dolžine glede na trenutno dolžino materiala.

Prava napetost je definirana kot obremenitev, deljena z dejansko površino prečnega prereza, ki upošteva zmanjšanje površine zaradi deformacije. Nominalna napetost pa se izračuna kot obremenitev, deljena s prvotno površino prečnega prereza, ki ostaja konstantna v celotnem procesu deformacije.

Ker je material podvržen deformaciji, se dejanska deformacija poveča hitreje kot inženirska deformacija. To je zato, ker prava deformacija upošteva dejansko deformacijo, medtem ko inženirska deformacija temelji na prvotni dolžini.

Razlika med pravo napetostjo in nominalno napetostjo postane pomembnejša, ko je material podvržen večji plastični deformaciji. V začetnih fazah deformacije je lahko razlika majhna, ko pa se material deformira, dejanska napetost vedno bolj odstopa od nominalne napetosti.

Zato prava napetost zagotavlja natančnejšo predstavitev dejanske napetosti, ki jo doživi material med plastično deformacijo, ob upoštevanju zmanjšanja površine prečnega prereza in prave deformacije.