Modul pružnosti - Elastic modulus
tento článek potřebuje další citace pro ověření.Listopad 2010) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
An modul pružnosti (také známý jako modul pružnosti) je veličina, která měří odolnost předmětu nebo látky proti deformaci pružně (tj. netrvale), když stres se na to vztahuje. Modul pružnosti objektu je definován jako sklon jeho křivka napětí-deformace v oblasti elastické deformace:[1] Tuhší materiál bude mít vyšší modul pružnosti. Modul pružnosti má tvar:
kde stres je síla způsobující deformaci dělená oblastí, na kterou je síla aplikována a kmen je poměr změny v některém parametru způsobený deformací k původní hodnotě parametru. Protože napětí je bezrozměrná veličina, jednotky bude stejné jako jednotky stresu.[2]
Specifikace způsobu měření napětí a přetvoření, včetně směrů, umožňuje definovat mnoho typů modulů pružnosti. Tři hlavní jsou:
- Youngův modul (E) popisuje tah pružnost, nebo tendence objektu deformovat se podél osy, když jsou podél této osy aplikovány protichůdné síly; je definován jako poměr tahové napětí na tahová deformace. Často se označuje jednoduše jako modul pružnosti.
- The tažný modul nebo modul tuhosti (G nebo Lamé druhý parametr) popisuje tendenci objektu ke smyku (deformace tvaru při konstantním objemu), když na něj působí opačné síly; je definován jako smykové napětí přes smykové napětí. Modul smyku je součástí odvození viskozita.
- The objemový modul (K.) popisuje objemovou pružnost nebo tendenci předmětu deformovat se ve všech směrech, pokud je rovnoměrně zatíženo ve všech směrech; je definován jako objemové napětí přes volumetrické napětí a je inverzní k stlačitelnost. Hromadný modul je rozšíření Youngova modulu do tří dimenzí.
Dva další elastické moduly jsou Laméův první parametr, λ, a Modul P-vlny, M, jak se používá v tabulce porovnání modulů uvedených níže.
Homogenní a izotropní (podobné ve všech směrech) materiály (pevné látky) mají své (lineární) elastické vlastnosti plně popsané dvěma moduly pružnosti a jeden může zvolit libovolný pár. Vzhledem k dvojici modulů pružnosti lze všechny ostatní moduly pružnosti vypočítat podle vzorců v tabulce níže na konci stránky.
Neviditelné tekutiny jsou speciální v tom, že nemohou podporovat smykové napětí, což znamená, že modul smyku je vždy nulový. To také znamená, že Youngův modul pro tuto skupinu je vždy nulový.
V některých textech se modul pružnosti označuje jako elastická konstanta, zatímco inverzní veličina se označuje jako modul pružnosti.
Viz také
Reference
- ^ Askeland, Donald R .; Phulé, Pradeep P. (2006). Věda a inženýrství materiálů (5. vydání). Cengage Learning. p. 198. ISBN 978-0-534-55396-8.
- ^ Pivo, Ferdinand P .; Johnston, E. Russell; Dewolf, John; Mazurek, David (2009). Mechanika materiálů. McGraw Hill. p.56. ISBN 978-0-07-015389-9.
Další čtení
- Hartsuijker, C .; Welleman, J. W. (2001). Inženýrská mechanika. Svazek 2. Springer. ISBN 978-1-4020-4123-5.
- De Jong, M .; Chen, Wei (2015). „Zmapování úplných elastických vlastností anorganických krystalických sloučenin“. Vědecké údaje. 2: 150009. Bibcode:2013NatSD ... 2E0009D. doi:10.1038 / sdata.2015.9. PMC 4432655. PMID 25984348.
Převodní vzorce | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Homogenní izotropní lineární elastické materiály mají své elastické vlastnosti jednoznačně určeny libovolnými dvěma moduly z nich; tedy vzhledem k jakýmkoli dvěma lze libovolný další modul pružnosti vypočítat podle těchto vzorců. | |||||||
Poznámky | |||||||
Existují dvě platná řešení. | |||||||
Nelze použít, když | |||||||