Moduli i elasticitetit gjatësor të një materiali strukturor, ose moduli i Young, është një sasi fizike që karakterizon vetinë e materialeve që siguron rezistencën e tyre ndaj deformimeve që veprojnë në drejtimin gjatësor.
Parametri karakterizon shkallën e ngurtësisë së një materiali të caktuar.
Emri i modulit korrespondon me emrin e Thomas Young, një fizikan dhe shkencëtar i famshëm anglez që studioi proceset e ngjeshjes dhe tensionit për materialet e ngurta. Kjo sasi fizike shënohet me shkronjën latine E. Moduli i Young-ut matet në Pascals.
Parametri Moduli i Young, ose moduli i elasticitetit gjatësor, përdoret në llogaritje të ndryshme gjatë testimit të materialeve për shkallën e deformimit në tension-ngjeshje, si dhe në përkulje.
Duhet thënë se shumica e materialeve strukturore të përdorura karakterizohen nga indeksi i modulit Young me vlera mjaftueshëm të mëdha, të cilat, si rregull, janë të rendit 109 Pa. Prandaj, për lehtësinë e llogaritjeve dhe regjistrimit, përdoret një parashtesë e shumëfishtë "giga" (GPa).
Më poshtë janë vlerat e modulit të Young për disamaterialet strukturore, të cilat shpesh përdoren për qëllime të ndryshme praktike. Qëndrueshmëria e strukturave të ndërtimit dhe objekteve të tjera varet nga vetitë e tyre të forta.
Sipas tabelës së mësipërme, moduli maksimal i përket çelikut dhe minimumi i drurit.
Emri material |
TreguesiE, [GPa] |
Emri material |
TreguesiE, [GPa] |
chrome | 300 | tunxh | 95 |
nikel | 210 | duralumin | 74 |
çelik | 200 | alumin | 70 |
gize | 120 | gotë | 70 |
chrome | 110 | tin | 35 |
gize gri | 110 | beton | 20 |
silicon | 110 | lead | 18 |
bronz | 100 | pema | 10 |
Përcaktimi grafik i modulit të Young është i mundur me ndihmën e një diagrami të veçantë stresi, i cili tregon një kurbë të marrë nga testet e përsëritura të forcës të të njëjtit material.
Në këtë rast, kuptimi fizik i modulit të Young është të gjesh raportin matematikor të sforcimeve normale me atë përkatës.treguesit e deformimit në një seksion të caktuar të diagramit deri në një kufi të caktuar specifikisht të proporcionalitetit σpc.
Në formën e një shprehjeje matematikore, moduli i Young duket kështu: E=σ/ε=tgα
Duhet thënë gjithashtu se moduli i Young është gjithashtu një faktor proporcionaliteti në përshkrimin matematikor të ligjit të Hooke, i cili duket kështu: σ=Eε
Prandaj, lidhja e drejtpërdrejtë e modulit të elasticitetit me karakteristikat e matura të prerjeve tërthore të materialeve që marrin pjesë në testet e ngurtësisë shprehet duke përdorur tregues të tillë si EA dhe E1.
EA është një masë e ngurtësia tërheqëse-ngjeshëse e materialit në seksionin e tij kryq, ku A është vlera e sipërfaqes së prerjes tërthore të shufrës.
E1 është ngurtësia përkulëse e materialit në seksionin e tij kryq, ku 1 është vlera e momentit boshtor të inercisë që ndodh në seksionin kryq të materialit që testohet.
Kështu, moduli i Young është një tregues universal që ju lejon të karakterizoni vetitë e forcës së një materiali nga disa anë.