Obsah
Modul pružnosti, tiež nazývaný Youngov modul, sa vzťahuje na schopnosť materiálu odolávať napínacím, kompresným a expanzným silám, ktoré sú vyvolané vonkajšími príčinami. Definuje mieru deformácie, ktorú materiál spôsobuje pri týchto silách, pričom si stále zachováva pamäť svojho pôvodného tvaru. Ak už neexistujú, materiál sa tak vráti do pôvodného tvaru. Táto kapacita, ktorú má materiál, sa v podstate zužuje na medzu klzu. Ak vonkajšie sily deformujú materiál za týmto bodom, bude trvalo deformovaný a po stiahnutí síl sa nevráti do pôvodného tvaru. Ak vás vonkajšie sily dostanú za napätie podporované bodom maximálnej pevnosti materiálu, bude to mať za následok zlomenie. Prečítajte si nasledujúce tipy, aby ste sa naučili, ako vypočítať modul pružnosti.
kroky
Metóda 1 z 3: Pochopte rozdiel medzi namáhaním a opotrebením
Všimnite si, že materiálové napätie je spôsobené silami na predĺženie v pozdĺžnom smere. Napríklad ťahanie karamelovej cukrovinky pozdĺžne spôsobí jej roztiahnutie v dôsledku aplikovaného napätia.
Pochopte, že deformácia materiálu je spôsobená šmykovou silou, kolmou na jej os. Napríklad tlačenie stredu struny na tenisovú raketu ju ohne kvôli použitému šmyku.
Metóda 2 z 3: Stanovte údaje potrebné pre rovnice
Zmerajte pomernú zmenu objemu (známeho aj ako opuch) materiálu. Použite známu silu na materiál v smere namáhania a strihu.Zmerajte dilatáciu (), ktorá sa vyskytuje v materiáli, iba pomocou stresu a potom zmerajte dilatáciu (), ktorá sa vyskytuje v materiáli iba pomocou strihu.
Metóda 3 z 3: Vykonajte výpočty
Vypočítajte hrubý modul. Táto hodnota vyjadruje pevnosť materiálu pri pôsobení vonkajšej sily v axiálnom smere, čo spôsobuje napätie. Vonkajší tlak (sila vynásobená oblasťou, na ktorú sa sila pôsobí, vyjadrená v) aplikovaná na materiál sa rovná dilatácii (bez meracej jednotky) krát hrubému modulu (vyjadrenému v). Rovnako ako hrubý modul bude určený na delenie.
Stanovte šmykový modul. Táto hodnota vyjadruje pevnosť materiálu pri pôsobení vonkajšej sily v kolmom smere, čo spôsobuje deformáciu. Vonkajší tlak (sila vynásobená oblasťou, na ktorú sa pôsobí sila, vyjadrená v) aplikovaná na materiál sa rovná dilatácii (bez meracej jednotky) násobku šmykového modulu (vyjadreného v). Rovnako ako hrubý modul je určený na delenie.
Stanovte Youngov modul. Stresovanie materiálu povedie k proporcionálnej deformácii a naopak. Youngov modul popisuje vzťah medzi stresom a deformáciou v ňom prítomnou. Toto je lineárny vzťah spojený s medzou klzu. Youngov modul sa rovná napätiu vydelenému deformáciou.
Tipy
- Pri pôsobení vonkajších síl na materiál s cieľom zmerať zmenu v proporcionálnom objeme sa vyvarujte preháňania miery do bodu, keď materiál presahuje medzu klzu. Výsledná trvalá deformácia, v tomto prípade, zneplatní získané údaje.
- Vonkajšia sínusová sila na meranie zmeny v proporcionálnom objeme prinesie presnejšie hodnoty medzného klzu ako pri použití homogénnej vonkajšej sily.
