Modulul de elasticitate este denumirea generală a mai multor cantități fizice care caracterizează abilitatea unui corp solid (material, substanță) de a se deforma elastic (adică nu întotdeauna) când se aplică o forță. În regiunea deformării elastice, modulul de elasticitate al unui corp este determinat de derivatul (gradientul) dependenței efortului de deformare, adică de tangenta unghiului de înclinare a diagramei de efort-întindere:
unde # 955; (lambda) - modul de elasticitate; p - tensiunea provocată în eșantion de forța acționând (egală cu forța împărțită la aria de aplicare a forței); - deformarea elastică a eșantionului provocată de stres (egală cu raportul dintre variația mărimii eșantionului după deformare și dimensiunea sa inițială). Dacă tensiunea este măsurată în pascale, atunci, deoarece tensiunea este o cantitate fără dimensiuni, unitatea de măsură # 955; va exista și pascal. O definiție alternativă este aceea de a determina că modulul de elasticitate este o tensiune suficientă pentru a determina o creștere a lungimii eșantionului cu un factor de doi. Această definiție nu este exactă pentru majoritatea materialelor, deoarece această valoare este mult mai mare decât puterea de randament a materialului sau valoarea la care alungirea devine neliniară, dar poate fi mai intuitivă.
Varietatea modurilor în care tensiunile și tulpinile pot fi modificate, incluzând diferite direcții ale acțiunii forței, fac posibilă determinarea unei varietăți de tipuri de module elastice. Iată trei module principale:
Modulul Young (E) caracterizează rezistența materialului la întindere / compresiune sub deformare elastică sau proprietatea obiectului de a se deforma de-a lungul axei când forța este aplicată de-a lungul acestei axe; este definit ca raportul dintre tensiunea și presiunea de compresiune (alungire). Adesea, modulul Young este pur și simplu numit modulul de elasticitate.
Modulul de forfecare sau modulul de rigiditate (G sau) caracterizează capacitatea unui material de a rezista schimbării formei în timp ce își menține volumul; este definit ca raportul dintre tensiunea de forfecare și tensiunea de forfecare, definită ca schimbarea în unghiul drept între planurile peste care acționează tensiunile de forfecare). Modulul de forfecare este unul dintre componentele fenomenului de vâscozitate.
§ Modul de elasticitate volumetrică sau modulul de compresie volumetrică (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).
Explicați deformarea longitudinală și transversală. Cum se leagă între ele?
Definiți coeficientul Poisson. Ce este egal numeric?
Raportul Poisson (marcat ca sau) caracterizează proprietățile elastice ale materialului.
Când forța de tracțiune este aplicată corpului, acesta începe să se alunge (adică crește lungimea longitudinală), iar secțiunea transversală scade. Raportul lui Poisson arată de câte ori deformarea longitudinală a corpului deformat este mai mare decât deformarea transversală, atunci când este întinsă sau stinsă. Pentru materiale absolut fragile, raportul Poisson este egal cu 0, pentru un material absolut incompresibil este de 0,5. Pentru majoritatea oțelurilor, acest coeficient se situează în regiunea de 0,3, pentru cauciuc este aproximativ egal cu 0,5.
Notați formula pentru determinarea deformării în tensiune și comprimare.
Trimiteți-le prietenilor: