Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Każda wartość powinna i może być mierzona, nawet tak specyficzna jak elastyczność różnych materiałów. Na przykład konieczne jest obliczenie, jak zdeformowane i jednocześnie, jaki opór danego produktu będzie w danej sytuacji. Następnie należy skorzystać ze specjalnej jednostki miary - modułu Younga i tabeli pomiarów dla konkretnego rodzaju metalu.
Opis i cechy urządzenia
Nazwę wielkości stopnia sztywności nadała nazwa jej twórcy - angielski znany fizyk, który prowadził badania w dziedzinie ściskania i rozciągania różnych sztywnych materiałów, a także w procesach zachodzących pod wpływem mechanicznym. O module Junga warto wspomnieć o:
- jest to jednostka miary, która liczbowo wskazuje podłużną elastyczność materiału dowolnej struktury;
- ta ilość wyraża liczbowo właściwości konkretnej materii;
- wyświetla charakter jego deformacji w kierunku wzdłużnym wraz z uderzeniem.
A jeśli jest to absolutnie proste, to ta jednostka miary po prostu pokazuje, jak twardy jest dany materiał .
Litera E jest oznaczeniem modułu Younga. Zgodnie z krajowym systemem obliczeń pomiar tej wartości następuje w paskalach. Jednocześnie Międzynarodowy System Jednostek oblicza tę wartość w niutonach pomnożonych przez metr kwadratowy (SI).
Moduł sztywności wzdłużnej stosuje się do różnego rodzaju obliczeń podczas weryfikacji struktur substancji pod kątem stopnia kompresji, naprężenia, zginania.
Należy zauważyć, że największa liczba materiałów konstrukcyjnych użytych w takich obliczeniach ma raczej wysoki wskaźnik modułu Younga. Najczęściej jego wartość zaczyna się od 109 Pascal. W związku z tym, w większości przypadków, dla wygody obliczeń rejestracyjnych i samych obliczeń, używany jest przedrostek „giga” (GPa).
W zadaniach dotyczących dynamiki moduł Younga jest postrzegany i brany pod uwagę w znacznie większym sensie niż tylko wskaźnik sztywności. W tej dziedzinie nauki ta koncepcja jest uważana za znacznie bardziej ogólny wskaźnik - listę możliwości materiałów budowlanych i środowisko dla procesu reakcji ich struktury na deformację.
Wskaźniki elastyczności wzdłużnej
W przypadku niektórych materiałów strukturalnych, które są dość często wykorzystywane do osiągnięcia konkretnych wyników praktycznych, istnieją już zweryfikowane wskaźniki podsumowane w jednej tabeli. W szczególności żywotność konstrukcji budowlanych i innych konstrukcji może zależeć od ich parametrów odporności na naprężenia mechaniczne.
Zgodnie z tabelą najwyższy moduł sztywności odnosi się do stali, a najmniejszy do gatunków drzew.
Cyfrowe ustanowienie modułu Younga następuje przy użyciu specjalnie zaprojektowanego wykresu napięcia. Wskazuje konkretną krzywą, którą uzyskuje się przez wielokrotne testowanie każdego z poszczególnych materiałów budowlanych pod kątem odporności na naprężenia mechaniczne.
W tym przypadku fizyczna wartość modułu sprężystości wzdłużnej polega na ustaleniu matematycznie dokładnego stosunku średnich wskaźników naprężeń do odpowiednich parametrów odkształcenia na pojedynczym segmencie diagramu do określonych, z góry określonych granic proporcjonalności.
Obliczanie sztywności bocznej
W postaci dokładnego wyrażenia moduł Younga jest obliczany w ten sposób: E = q / e = tga.
Należy również wspomnieć, że moduł Younga jest również współczynnikiem proporcjonalności i został zastosowany w matematycznym opisie prawa Hooke'a. Tam został wskazany wielkim naukowcom w następującym wyrażeniu matematycznym: Q = Ee.
W tym względzie bezpośrednie połączenie modułu elastyczności wzdłużnej z mierzalnymi parametrami przekrojów poprzecznych materiałów, które są zaangażowane w testowanie twardości, jest wykrywane przez wyrażenia takie jak EA i E1. Dzięki temu:
EA odnosi się do stopnia sztywności przy ściskaniu lub naprężeniu substancji lub materiału budowlanego w poprzek;- wskaźnik A jest wielkością obszaru sekcji rdzeniowej;
- E1 jest wskaźnikiem twardości przy zginaniu materii w jej przekroju;
- indeks 1 oznacza współczynnik bezwładności osiowej powstający w kontekście badanego materiału.
Zatem elastyczność materiałów pod napięciem wskazuje na to, że zarówno sam materiał, jak i wykonany z niego produkt, mogą być poddawane gięciu liniowemu. Na przykład podczas prac budowlanych pozwoli to na bardziej odpowiedni dobór materiału w zależności od jego przeznaczenia.
Z tego wszystkiego można zrozumieć, że moduł Younga jest wartością uniwersalną, dzięki której możliwe jest obliczenie i scharakteryzowanie cech jakościowych i parametrów różnych materiałów w sposób wszechstronny i bardzo dokładny.