Youngs modul og dens grundlæggende fysiske betydning

Modulet for langsgående elasticitet af den strukturellemateriale eller Youngs modul, er en fysisk mængde, som karakteriserer egenskaben af ​​materialer, som giver deres modstand mod deformationer, der virker i længderetningen.

Parameteren karakteriserer graden af ​​stivhed af et bestemt materiale.

Modulets navn svarer til navnet Thomas Young- En berømt engelsk fysiker og videnskabsmand, der studerede kompressionsprocesserne og strækker sig til faste materialer. Denne fysiske mængde betegnes ved latinske bogstav E. Den unges modul i Pascals måles.

Youngs modulparameter eller modulet for længdeelasticitet anvendes til forskellige beregninger ved materialetestning for graden af ​​deformation i spændingskompression og også ved bøjning.

Jeg må sige, at det meste af den anvendte byggematerialer ejendommelige figur af Youngs modul tilstrækkelig stor, hvilket er normalt i størrelsesordenen 10⁹ Pa. For nemheds skyld ved beregninger og optagelse anvendes derfor et multipelt præfiks "giga" (GPa).

Egenskaberne ved Youngs modul forNogle strukturelle materialer, der ofte bruges til forskellige praktiske formål. Det er på deres styrke egenskaber, at holdbarheden af ​​bygningskonstruktioner og andre objekter afhænger.

Ifølge ovenstående tabel tilhører modulets maksimale indeks stål, og minimumsværdien til træet.

Værdien af ​​Youngs modul for nogle strukturelle materialer

Materiale navn	indikator E, [GPa]	Materiale navn	indikator E, [GPa]
krom	300	messing	95
nikkel	210	duralumin	74
stål	200	aluminium	70
støbejern	120	glas	70
krom	110	tin	35
grå støbejern	110	beton	20
silicium	110	føre	18
bronze	100	træ	10

En grafisk definition af Youngs modul er mulig ved hjælp af et særligt stressdiagram, der viser en kurve opnået ved gentagen testning af det samme materiale for styrke.

I dette tilfælde er den fysiske betydning af Youngs moduler at finde den matematiske relation af normale spændinger til de tilsvarende deformationsindekser i en bestemt sektion af diagrammet til en bestemt forudbestemt proportionalitetsgrænse σ_mi.

I form af et matematisk udtryk er Youngs modul som følger: E = σ / ε = tgα

Det skal også nævnes, at Youngs modul er også en faktor proportionalitet i den matematiske beskrivelse af Hookes lov, der er som følger: σ = Eε

Derfor er den direkte forbindelse af modulet af den langsgåendeElasticitet med de målte egenskaber ved tværsnit af materialer involveret i stivhedsprøverne udtrykkes ved hjælp af indikatorer som EA og E1.
EA er et stivhedsindeks, når strækningen komprimerer et materiale i dets tværsnit, hvor A er værdien af ​​stangets tværsnitsareal.

E1 er et stivhedsindeks ved bøjning af et materiale i dets tværsnit, hvor 1 er værdien af ​​det aksiale moment af inerti, som opstår i sektionen af ​​det materiale, der testes.

Youngs modul er således en universel indikator, der gør det muligt at karakterisere styrkeegenskaberne af et materiale fra flere sider.

</ p>