/ Youngův modul a jeho základní fyzikální význam

Youngův modul a jeho základní fyzikální význam

Modul podélné pružnosti konstrukčnímateriál, nebo Youngův modul, nazývaný fyzikální veličina, která charakterizuje vlastnosti materiálů, zajišťující jejich odolnost proti deformacím působícím v podélném směru.

Youngův modul

Tento parametr charakterizuje stupeň tuhosti konkrétního materiálu.

Název modulu odpovídá jménu Thomase Younga- slavný anglický fyzik a vědec, který se zabýval studiem procesů stlačování a napínání tuhých materiálů. Tato fyzikální veličina je označena latinským písmenem E. Youngův modul v Pascalech je měřen.

Parametr Youngův modul, resp. Modul podélné elasticity, se používá v různých výpočtech ve zkušebních materiálech pro stupeň deformace při tahové kompresi i při ohýbání.

Je třeba poznamenat, že většina použitých stavebních materiálů je charakterizována indikátorem Youngova modulu dostatečně velkých hodnot, které jsou zpravidla řádově 109 Pa. Pro snadnější výpočet a záznam se proto používá násobná předpona „giga“ (GPa).

Níže jsou uvedeny ukazatele Youngova modulu proněkteré stavební materiály, které se často používají pro různé praktické účely. Trvanlivost stavebních konstrukcí a dalších objektů závisí na jejich pevnostních vlastnostech.

Podle výše uvedené tabulky náleží indikátor maximálního modulu k oceli a minimálně ke stromu.

Hodnota Youngova modulu pro některé stavební materiály
Název materiálu

Indikátor

E, [GPA]

Název materiálu

Indikátor

E, [GPA]

chrom300mosaz95
nikl210duralum74
oceli200hliníku70
litina120sklo70
chrom110cín35
šedá litina110beton20
křemíku110olovo18
bronz100strom10

fyzikální význam Youngova modulu
Grafické určení Youngova modulu je možné pomocí speciálního diagramu napětí, který znázorňuje křivku získanou opakovaným testováním stejného materiálu pro pevnost.

V tomto případě fyzický význam Youngova moduluje najít matematický poměr normálových napětí k odpovídajícím indikátorům napětí v určité části diagramu až po specificky specifikovaný limit proporcionality σks.

Ve formě matematického výrazu je Youngův modul následující: E = σ / ε = tgα

Je třeba také říci, že Youngův modul je také koeficientem proporcionality v matematickém popisu Hookova zákona, který vypadá takto: σ = Eε

definice Youngova modulu

Proto je přímé spojení podélného moduluelasticita s měřitelnými průřezovými charakteristikami materiálů zahrnutých do zkoušek tuhosti je vyjádřena pomocí ukazatelů jako EA a E1.
EA je měřítkem tuhosti stlačení materiálu v jeho průřezu, kde A je hodnota průřezu tyče.

Е1 je ukazatelem tuhosti v ohybu materiálu v jeho průřezu, kde 1 je hodnota axiálního momentu setrvačnosti, který se vyskytuje v části zkoušeného materiálu.

Youngův modul je tedy univerzální indikátor, který umožňuje charakterizovat pevnostní vlastnosti materiálu z několika stran.

Líbí se:
0
Populární příspěvky
Duchovní rozvoj
Potraviny
jo