Co kryje się pod nazwą moduł sprężystości?
Moduł sprężystości (lub moduł Younga) jest miarą szybkości zmian w danej funkcji naprężenia. Jest to nachylenie liniowej części krzywej naprężenie-odkształcenie. Ta metoda badawcza służy głównie do określania właściwości próbek poddanych osiowym obciążeniom rozciągającym. Typowe wyniki testów rozciągania obejmują granicę plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, granicę plastyczności, wydłużenie i moduł Younga.
Moduł Younga jest miarą szybkości zmiany odkształcenia względem naprężenia. Jeśli chodzi o próby rozciągania, można je zdefiniować jako moduł sprężystości przy rozciąganiu. Jest to nachylenie liniowej części krzywej naprężenie-odkształcenie. Próba rozciągania, znana również jako próba topienia, jest prawdopodobnie najbardziej podstawowym ze wszystkich testów mechanicznych, które można wykonać na materiale. Próba rozciągania jest prosta, stosunkowo niedroga i w pełni znormalizowana. Przeciągając obiekt, możesz szybko zobaczyć, jak materiał reaguje na zastosowane pociągnięcie. To pokazuje, jak szybko dany materiał się unosi.
Moduł Younga stosowany w badaniu danego materiału
Twarde materiały, takie jak diament, mają wysoki moduł Younga i nieznacznie zmieniają kształt pod obciążeniem. Elastyczne materiały, takie jak guma, mają niski moduł Younga i znacznie zmieniają kształt. Do elastycznego odkształcenia sztywnych materiałów wymagane są duże obciążenia.
Zobacz też: metoda Vickersa
Nie należy tego mylić z twardymi materiałami, które często odkształcają się i pękają, gdy nie są poddawane dużym obciążeniom. Sztywność elementu odnosi się do tego, jak bardzo się zmienia pod pewnym obciążeniem. Zależy to nie tylko od modułu Younga, ale także od obciążenia (naprężenia lub zginania), kształtu i rozmiaru części.
Sztywność właściwa to moduł Younga podzielony przez gęstość (chociaż należy go dokładniej nazywać „modułem właściwym”). Sztywność ma znaczenie tylko przy projektowaniu produktów, które można do pewnego stopnia zginać (np. mosty, rowery, meble). Sztywność jest ważna dla zapasu energii sprężyny (na przykład: elastyczny sznurek). Zastosowania transportowe wymagają minimalnej sztywności masy. W takich przypadkach najlepszym wyborem są materiały twarde. Do tego nadają się elastyczne moduły, które można przetestować w odpowiednim laboratorium.
Czy moduł sprężystości przy rozciąganiu jest taki sam jak moduł Younga?
Moduł Younga nazywany jest modułem sprężystości, modułem sprężystości przy rozciąganiu i modułem sprężystości przy rozciąganiu. Jest to stosunek naprężenia do odkształcenia. Jest równy nachyleniu wykresu naprężenie-odkształcenie dla konkretnego materiału.
Moduł Younga- Podsumowanie
Moduł Younga (E) określa moduł sprężystości materiału, czyli stosunek odkształcenia materiału do siły potrzebnej do jego odkształcenia. Wytrzymałość na rozciąganie to wartość maksymalnego naprężenia, jakie materiał może wytrzymać.
Moduł sprężystości przy rozciąganiu definiuje się głównie jako stosunek naprężenia osiowego do odkształcenia osiowego. Można go również wykorzystać m.in. do przewidywania wydłużenia lub ściśliwości konkretnego przedmiotu, gdy naprężenie będzie mniejsze niż ciągliwość i wytrzymałość materiału.
Artykuł sponsorowany
