Rakenteen pitkittäisen kimmoisuuden moduulimateriaalia tai Youngin moduulia kutsutaan fysikaaliseksi suureksi, joka kuvaa materiaalien ominaisuuksia tarjoamalla niiden kestävyyden pitkittäissuunnassa vaikuttaville muodonmuutoksille.
Parametri kuvaa tietyn materiaalin jäykkyysastetta.
Moduulin nimi vastaa Thomas Youngin sukunimeä- Kuuluisa englantilainen fyysikko ja tiedemies, joka on tutkinut kiinteiden materiaalien puristus- ja jännitysprosesseja. Tätä fyysistä määrää merkitään latinalaisella kirjaimella E. Youngin moduuli mitataan Pascals-arvoissa.
Youngin moduulia tai pitkittäisjoustokerrointa käytetään erilaisissa laskelmissa, kun testataan materiaalien muodonmuutosastetta jännityksen ja puristuksen alla, samoin kuin taivutuksessa.
Minun on sanottava, että suurimmalle osalle käytetyistä rakennemateriaaleista on tunnusomaista Youngin moduulin indeksi, jolla on riittävän suuret arvot, jotka yleensä ovat luokkaa 109 Pa. Siksi laskelmien ja tallennuksen helpottamiseksi käytetään monenlaista etuliitettä "giga" (GPa).
Ниже приведены показатели модуля Юнга для joitain rakennemateriaaleja, joita käytetään usein erilaisiin käytännön tarkoituksiin. Rakennusrakenteiden ja muiden esineiden kestävyys riippuu niiden lujuusominaisuuksista.
Alla olevan taulukon mukaan suurin moduuli kuuluu teräkselle ja minimi puulle.
Materiaalin nimi | osoitin E, [GPa] | Materiaalin nimi | osoitin E, [GPa] |
kromi | 300 | messinki | 95 |
nikkeli | 210 | duralumiini | 74 |
teräs | 200 | alumiini | 70 |
valurauta | 120 | lasi- | 70 |
kromi | 110 | tina | 35 |
harmaa valurauta | 110 | betoni | 20 |
pii | 110 | johtaa | 18 |
pronssi | 100 | puu | 10 |
Tässä tapauksessa Youngin moduulin fyysinen merkitys onkoostuu normaalijännitysten matemaattisen suhteen löytämisestä vastaaviin muodonmuutosindekseihin kaavion tietyssä osassa tiettyyn suhteellisuusrajaan σ astipc.
Matemaattisena lausekkeena Youngin moduuli näyttää seuraavalta: E = σ / ε = tanα
On myös sanottava, että Youngin moduuli on myös suhteellisuuskerroin Hooken lain matemaattisessa kuvauksessa, joka näyttää tältä: σ = Eε
Siksi pituussuuntainen suora yhteysjoustavuus mitattavilla jäykkyystesteihin osallistuvien materiaalien poikkileikkausominaisuuksilla ilmaistaan indikaattoreilla, kuten EA ja E1.
EA on materiaalin vetopuristusjäykkyyden mitta sen poikkileikkauksessa, jossa A on tangon poikkileikkauspinta-alan arvo.
E1 on materiaalin taivutusjäykkyyden osoitus sen poikkileikkauksessa, jossa 1 on testatun materiaalin poikkileikkauksessa esiintyvän aksiaalisen hitausmomentin arvo.
Siten Youngin moduuli on universaali indikaattori, jonka avulla voidaan luonnehtia materiaalin lujuusominaisuuksia useilta puolilta.