Съдържание
Модулът на еластичността, наричан още модул на Йънг, се отнася до способността на материала да се съпротивлява на силите на разтягане, сгъстяване и разширение, които се налагат от външни причини. Той определя количеството на деформация, претърпено от материала при тези сили, като същевременно запазва паметта на първоначалната си форма. Когато те вече не съществуват, по този начин материалът ще се върне в първоначалната си форма. Този капацитет, притежаван от материал, основно се свежда до точката на добив на стрес. Ако външните сили деформират материала отвъд тази точка, той ще бъде трайно деформиран и няма да се върне в първоначалната си форма с оттеглянето на силите. Ако външните сили ви пренесат напрежението, подкрепено от точката на максимална якост на материала, това ще доведе до счупване. Прочетете следващите съвети, за да научите как да изчислите модула на еластичност.
стъпки
Метод 1 от 3: Разберете разликата между стрес и износване
Обърнете внимание, че материалният стрес се причинява от силите на аксиално удължаване. Например, дърпането на карамелен бонбон по дължина ще доведе до разтягане поради приложен стрес.
Разберете, че деформацията на материала е причинена от срязващата сила, перпендикулярна на оста му. Например, натискането на средата на връвта върху тенис ракетата ще я огъне поради приложеното срязване.
Метод 2 от 3: Определете данните, необходими за уравненията
Измерва се пропорционалната промяна в обема (известна също като подуване) на материала. Приложете известна сила върху материала в посоките на напрежение и срязване.Измерете дилатацията (), която се случва в материала само с прилагането на напрежение, и след това измервайте дилатацията (), която възниква в материала само с прилагането на срязване.
Метод 3 от 3: Направете изчисленията
Изчислете брутния модул. Тази стойност изразява силата на материала, когато външната сила се прилага в аксиална посока, създавайки напрежение. Външното налягане (сила, равна на площта, върху която се прилага силата, изразено в), приложено към материала, е равно на дилатацията (без мерна единица), равна на брутния модул (изразен в). Като, брутният модул ще бъде определен да бъде разделен на.
Определете модула на срязване. Тази стойност изразява силата на материала, когато се прилага външна сила в перпендикулярна посока, предизвикваща деформация. Външното налягане (сила, равна на площта, върху която се прилага силата, изразено в), приложено към материала, е равно на разширяването (без мерна единица), накрая на модула на срязване (изразено в). Като, брутният модул се определя да бъде разделен на.
Определете модула на Йънг. Напрежението на материал ще доведе до пропорционална деформация и обратно. Модулът на Йънг описва връзката между напрежението и деформацията, присъстващи в него. Това е линейна връзка, свързана с напрежението на добив. Модулът на Йънг е равен на напрежението, разделено на претърпената деформация.
Съвети
- Когато прилагате външни сили върху материала, за да измерите промяната в пропорционалния обем, избягвайте преувеличаването на мярката до точката, в която материалът надвишава напрежението на добива. Получената постоянна деформация в този случай ще обезсили получените данни.
- Външна синусоидална сила за измерване на промяната в пропорционалния обем ще доведе до по-точни стойности на напрежението на добива, отколкото при прилагане на хомогенна външна сила.
