İçerik
Young modülü olarak da adlandırılan esneklik modülü, bir malzemenin dış nedenlerden kaynaklanan gerilme, sıkıştırma ve genişleme kuvvetlerine direnme yeteneğini ifade eder. Orijinal şeklinin hafızasını korurken, bu kuvvetler altında malzemenin uğradığı deformasyon miktarını tanımlar. Artık var olmadıklarında, bu şekilde malzeme ilk şekline geri dönecektir. Bir malzemenin sahip olduğu bu kapasite, temelde gerilme akma noktasına kadar kaynar. Dış kuvvetler malzemeyi bu noktanın ötesinde deforme ederse, kalıcı olarak deforme olur ve kuvvetlerin çekilmesiyle orijinal şekline geri dönmez. Dış kuvvetler sizi malzemenin maksimum mukavemet noktası tarafından desteklenen gerilmenin ötesine götürürse, kırılmaya neden olur. Esneklik modülünün nasıl hesaplanacağını öğrenmek için aşağıdaki ipuçlarını okuyun.
adımlar
Yöntem 1/3: Gerilme ile aşınma ve yıpranma arasındaki farkı anlayın
Malzeme geriliminin eksenel uzama kuvvetlerinden kaynaklandığını unutmayın. Örneğin, bir karamelli şekeri uzunlamasına çekmek, uygulanan stres nedeniyle esnetilmesine neden olacaktır.
Malzemenin deformasyonunun eksenine dik olan kesme kuvvetinden kaynaklandığını anlayın. Örneğin, tenis raketindeki bir ipin ortasını itmek, uygulanan makaslama nedeniyle ipi bükecektir.
Yöntem 2/3: Denklemler için gerekli verileri belirleyin
Malzemenin hacmindeki orantılı değişikliği (şişme olarak da bilinir) ölçün. Malzemeye gerilim ve kesme yönlerinde bilinen bir kuvvet uygulayın.Malzemede oluşan genişlemeyi () tek başına stres uygulamasıyla ölçün ve ardından malzemede oluşan genişlemeyi () sadece makaslama uygulamasıyla ölçün.
Yöntem 3/3: Hesaplamaları Yapın
Brüt modülü hesaplayın. Bu değer, eksenel yönde dış kuvvet uygulandığında malzemenin mukavemetini ifade eder ve stres üretir. Malzemeye uygulanan dış basınç (kuvvet çarpı kuvvetin uygulandığı alanın çarpımı), genişleme (ölçü birimi olmadan) çarpı brüt modülün (olarak ifade edilen) çarpımına eşittir. Gibi, brüt modül bölünecek şekilde belirlenecektir.
Kayma modülünü belirleyin. Bu değer, malzemenin dikey yönde bir dış kuvvet uygulandığında deformasyon oluşturan mukavemetini ifade eder. Malzemeye uygulanan dış basınç (kuvvet çarpı kuvvetin uygulandığı alanın çarpımı), genişleme (ölçü birimi olmadan) çarpı kayma modülü (olarak ifade edilir) çarpımına eşittir. Gibi, brüt modülün bölüneceği belirlenir.
Young modülünü belirleyin. Bir malzemeye baskı uygulamak, orantılı bir deformasyona neden olur ve bunun tersi de geçerlidir. Young'ın modülü, içinde bulunan stres ve deformasyon arasındaki ilişkiyi açıklar. Bu, akma stresi ile ilişkili doğrusal bir ilişkidir. Young modülü, maruz kalınan deformasyona bölünen strese eşittir.
İpuçları
- Orantılı hacimdeki değişikliği ölçmek için malzemeye dış kuvvetler uygularken, ölçüyü malzemenin akma gerilimini aştığı noktaya kadar abartmaktan kaçının. Bu durumda ortaya çıkan kalıcı deformasyon, elde edilen verileri geçersiz kılacaktır.
- Orantılı hacimdeki değişimi ölçmek için harici bir sinüzoidal kuvvet, homojen bir dış kuvvet uygulanmasına kıyasla daha doğru akma gerilimi değerleri getirecektir.
