Moduli i Young dhe kuptimi i tij bazë fizik

Moduli i Young dhe kuptimi i tij bazë fizik
Moduli i Young dhe kuptimi i tij bazë fizik
Anonim

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.

Moduli i Young
Moduli i Young

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.

Vlera e modulit të Young për disa materiale strukturore

Emri material

Treguesi

E, [GPa]

Emri material

Treguesi

E, [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
kuptimi fizik i modulit të Young
kuptimi fizik i modulit të Young

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

përkufizimi i modulit të Young
përkufizimi i modulit të Young

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.

Recommended: