modul de elasticitate
Modul de elasticitate - denumirea comună a unui număr de cantități fizice. caracterizează capacitatea unui corp solid (substanța materială) este deformată elastic (adică nu este constantă) la aplicarea forței. In domeniul corpului de deformare modulului elastic depinde in general de tensiune și derivatul determinată (gradient) al stress-deformare, adică panta porțiunii liniare inițiale a diagramelor stress-deformare:
- E - modulul de elasticitate;
- σ - stres. cauzate în forța care acționează proba (egală cu forța împărțită la aria de aplicare a forței);
- ε - deformarea elastică a eșantionului, cauzat de o tensiune (egală cu modificarea relativă a dimensiunilor probei după deformarea la dimensiunea inițială).
În cele mai frecvente cazuri de dependență de stres și tulpina este liniară (legea lui Hooke):
În cazul în care tensiunea este măsurată în Pascali. apoi, din moment ce tulpina este adimensional. unitate de λ va, de asemenea, Pascal. O definiție alternativă este de a defini că modulul de elasticitate - o tensiune suficientă pentru a determina o creștere a lungimii eșantionului de două ori. Această definiție nu este corectă pentru cele mai multe materiale, deoarece această valoare este mult mai mare decât rezistența la curgere a materialului, sau o valoare la care alungirea devine neliniara, dar poate fi mai intuitiv.
O varietate de moduri pot fi modificate de stres și tulpina, inclusiv diferite direcții de acțiune a forței, permite să se definească o multitudine de tipuri de moduli elastice. trei module de bază sunt prezentate aici:
- modulul lui Young (E) descrie rezistența materialului la întindere / contracție în timpul deformării elastice sau proprietatea unui obiect de a se deforma de-a lungul unei axe, atunci când este supus unor forțe de-a lungul acestei axe; Acesta este definit ca raportul dintre tensiunea la deformarea prin comprimare (alungire). De multe ori se face referire la modul pur și simplu ca modulul lui Young.
- Modulul de forfecare sau modulul de rigiditate (G sau μ) descrie capacitatea unui material de a rezista la schimbarea formei, menținând volumul său; este definit ca raportul dintre tensiunea de forfecare la tensiunea de forfecare. definit ca o modificare a unui unghi drept între planurile pe care tensiunile tangențiale. Modulul de forfecare este una dintre componentele fenomenelor de vâscozitate.
- Modulul de elasticitate al modulului de volum sau volumetric de compresie (K) caracterizează capacitatea unui obiect de a schimba volumul său sub influența tensiunii normale complet (stress volum) egal în toate direcțiile (care apar, de exemplu, sub presiune hidrostatică). Acesta este raportul dintre magnitudinea volumetrică a tensiunii la magnitudinea raportului volumetric relativă. Spre deosebire de cele două cantități anterioare fluid nevascos modulul de elasticitate volumetric diferă de zero (pentru un fluid incompresibil - este infinit).
Materialele omogene și izotrope (solide) având proprietăți elastice liniare, sunt complet descrise două module de elasticitate, este o pereche de orice module. Având în vedere o pereche de module elastice, celelalte module pot fi obținute prin formulele prezentate în tabelul de mai jos.
tensiunea de forfecare de curgere forfecare nu există, prin urmare, modulul de forfecare este întotdeauna zero. Aceasta implică, de asemenea, dispariția modulul lui Young.
proprietăți elastice izotrope omogeni din materiale elastic-liniar unic determinată de oricare două moduli de elasticitate. Astfel, cu două module, celălalt poate fi calculată cu ajutorul următoarelor formule: