Ang modulus ni Young at ang pangunahing pisikal na kahulugan nito

Ang modulus ni Young at ang pangunahing pisikal na kahulugan nito
Ang modulus ni Young at ang pangunahing pisikal na kahulugan nito
Anonim

Ang modulus ng longitudinal elasticity ng isang structural material, o Young's modulus, ay isang pisikal na dami na nagpapakilala sa katangian ng mga materyales na nagsisiguro sa kanilang paglaban sa mga deformasyon na kumikilos sa longitudinal na direksyon.

Modulus ni Young
Modulus ni Young

Inilalarawan ng parameter ang antas ng higpit ng isang partikular na materyal.

Ang pangalan ng module ay tumutugma sa pangalan ni Thomas Young, isang sikat na English physicist at scientist na nag-aral ng mga proseso ng compression at tension para sa solid materials. Ang pisikal na dami na ito ay tinutukoy ng Latin na letrang E. Ang modulus ni Young ay sinusukat sa Pascals.

Ang parameter na Young's modulus, o modulus ng longitudinal elasticity, ay ginagamit sa iba't ibang kalkulasyon kapag sinusuri ang mga materyales para sa antas ng deformation sa tension-compression, gayundin sa baluktot.

Dapat sabihin na karamihan sa mga ginamit na materyales sa istruktura ay nailalarawan sa pamamagitan ng Young's modulus index na may sapat na malalaking halaga, na, bilang panuntunan, ay nasa pagkakasunud-sunod ng 109 Pa. Samakatuwid, para sa kaginhawahan ng mga kalkulasyon at pag-record, ginagamit ang maraming prefix na "giga" (GPa).

Nasa ibaba ang mga halaga ng modulus ni Young para sa ilanmga materyales sa istruktura, na kadalasang ginagamit para sa iba't ibang praktikal na layunin. Ang tibay ng mga istruktura ng gusali at iba pang mga bagay ay depende sa kanilang mga katangian ng lakas.

Ayon sa talahanayan sa itaas, ang maximum modulus ay nabibilang sa bakal, at ang pinakamababa ay sa kahoy.

Halaga ng modulus ni Young para sa ilang materyales sa istruktura

Pangalan ng materyal

Indicator

E, [GPa]

Pangalan ng materyal

Indicator

E, [GPa]

chrome 300 brass 95
nickel 210 duralumin 74
bakal 200 aluminum 70
cast iron 120 baso 70
chrome 110 lata 35
grey cast iron 110 konkreto 20
silicon 110 lead 18
bronze 100 puno 10
pisikal na kahulugan ng modulus ni Young
pisikal na kahulugan ng modulus ni Young

Ang graphic na pagpapasiya ng modulus ni Young ay posible sa tulong ng isang espesyal na diagram ng stress, na nagpapakita ng kurba na nakuha mula sa paulit-ulit na pagsubok ng lakas ng parehong materyal.

Sa kasong ito, ang pisikal na kahulugan ng modulus ni Young ay upang mahanap ang mathematical ratio ng mga normal na stress sa katumbas namga tagapagpahiwatig ng pagpapapangit sa isang partikular na seksyon ng diagram hanggang sa isang partikular na ibinigay na limitasyon ng proporsyonalidad σpc.

Sa anyo ng mathematical expression, ganito ang hitsura ng modulus ni Young: E=σ/ε=tgα

Dapat ding sabihin na ang modulus ni Young ay isa ring proportionality factor sa matematikal na paglalarawan ng batas ni Hooke, na ganito ang hitsura: σ=Eε

kahulugan ng modulus ni Young
kahulugan ng modulus ni Young

Samakatuwid, ang direktang kaugnayan ng modulus of elasticity sa mga nasusukat na katangian ng mga cross-section ng mga materyales na kalahok sa stiffness test ay ipinahayag gamit ang mga indicator gaya ng EA at E1.

EA ay isang sukatan ng ang tensile-compressive stiffness ng materyal sa cross section nito, kung saan ang A ay ang halaga ng cross-sectional area ng rod.

Ang

E1 ay ang flexural stiffness ng materyal sa cross section nito, kung saan ang 1 ay ang halaga ng axial moment of inertia na nangyayari sa cross section ng materyal na sinusuri.

Kaya, ang modulus ni Young ay isang unibersal na indicator na nagbibigay-daan sa iyong tukuyin ang mga katangian ng lakas ng isang materyal mula sa ilang panig.

Inirerekumendang: