Το μέτρο του Young και το βασικό του φυσικό νόημα

Ο συντελεστής της διαμήκους ελαστικότητας της δομήςυλικό, ή συντελεστής Young, είναι μια φυσική ποσότητα που χαρακτηρίζει την ιδιότητα των υλικών, παρέχοντας την αντίστασή τους σε παραμορφώσεις που ενεργούν κατά τη διαμήκη κατεύθυνση.

Η παράμετρος χαρακτηρίζει το βαθμό ακαμψίας ενός συγκεκριμένου υλικού.

Το όνομα της ενότητας αντιστοιχεί στο επώνυμο του Thomas Young- ένας διάσημος Άγγλος φυσικός και επιστήμονας που μελέτησε τις διαδικασίες συμπίεσης και έντασης για στερεά υλικά. Αυτή η φυσική ποσότητα προσδιορίζεται με το λατινικό γράμμα E. Young συντελεστής μετράται σε Pascals.

Η παράμετρος Young's modulus, ή συντελεστής διαμήκους ελαστικότητας, χρησιμοποιείται σε διάφορους υπολογισμούς κατά τη δοκιμή υλικών για το βαθμό παραμόρφωσης στην ένταση-συμπίεση, καθώς και στην κάμψη.

Πρέπει να ειπωθεί ότι τα περισσότερα δομικά υλικά που χρησιμοποιούνται χαρακτηρίζονται από τον δείκτη συντελεστή Young των αρκετά μεγάλων τιμών, οι οποίες, κατά κανόνα, είναι της τάξης των 10⁹ Πα. Επομένως, για τη διευκόλυνση των υπολογισμών και της εγγραφής, χρησιμοποιείται το πολλαπλό πρόθεμα "giga" (GPa).

Ακολουθούν οι δείκτες του συντελεστή Young γιαορισμένα δομικά υλικά που χρησιμοποιούνται συχνά για διάφορους πρακτικούς σκοπούς. Η ανθεκτικότητα των δομικών κατασκευών και άλλων αντικειμένων εξαρτάται από τις ιδιότητες αντοχής τους.

Σύμφωνα με τον παρακάτω πίνακα, το μέγιστο μέτρο ανήκει στο χάλυβα και το ελάχιστο στο ξύλο.

Σε αυτήν την περίπτωση, η φυσική έννοια του συντελεστή του Young είναισυνίσταται στην εύρεση της μαθηματικής αναλογίας των κανονικών τάσεων προς τους αντίστοιχους δείκτες παραμόρφωσης σε μια συγκεκριμένη ενότητα του διαγράμματος έως ένα καθορισμένο όριο αναλογικότητας σ_{υπολογιστής.}

Ως μαθηματική έκφραση, ο συντελεστής του Young μοιάζει με αυτό: E = σ / ε = tanα

Πρέπει επίσης να πούμε ότι ο συντελεστής του Young είναι επίσης ένας συντελεστής αναλογικότητας στη μαθηματική περιγραφή του νόμου του Hooke, ο οποίος μοιάζει με αυτό: σ = Eε

Ως εκ τούτου, η άμεση σύνδεση του διαμήκουςΗ ελαστικότητα με μετρήσιμα χαρακτηριστικά διατομής των υλικών που συμμετέχουν σε δοκιμές ακαμψίας εκφράζεται χρησιμοποιώντας δείκτες όπως τα EA και E1.
Το ΕΑ είναι ένα μέτρο της αντοχής σε εφελκυσμό-συμπίεση του υλικού στην διατομή του, όπου το Α είναι η τιμή της περιοχής διατομής της ράβδου.

Το Ε1 είναι ένας δείκτης της ακαμψίας κάμψης του υλικού στην διατομή του, όπου 1 είναι η τιμή της αξονικής ροπής αδράνειας που εμφανίζεται στην εγκάρσια τομή του δοκιμασμένου υλικού.

Έτσι, ο συντελεστής Young είναι ένας γενικός δείκτης που επιτρέπει σε κάποιον να χαρακτηρίσει τις ιδιότητες αντοχής ενός υλικού από πολλές πλευρές.