Модул на еластичност

от Уикипедия, свободната енциклопедия
(пренасочване от Модул на Йънг)
Направо към навигацията Направо към търсенето

Модулът на еластичност () е материална константа, характеризираща свойството на материала да се съпротивлява срещу деформиране под действието на опън, натиск или огъване, наречено коравина. Той е известен още като модул на Юнг[1], деформационен модул или модул на деформациите. Дефинира се като отношение на изменението на нормалното напрежение към промяната в съответната му относителна надлъжна линейна деформация .

В Международната система единици модулът на еластичност се измерва в паскали. Поради големите стойности на модула при повечето често използвани материали, обикновено стойностите се изразяват в мегапаскали или гигапаскали. Други често използвани единици са kN/cm² (= 10 MPa), kN/mm² (= GPa) и N/mm² (= MPa).

При някои материали, например стомана, въглеродно влакно, стъкло, модулът на еластичност е постоянен до определена гранична стойност на деформациите, наречена граница на пропорционалност. Тези материали се определят като линейни, за тях е валиден Законът на Хук. При други (нелинейни) материали, като бетон или почва, той се променя с нарастване на деформациите. Модулът на еластичност може да бъде определен от кривата на деформиране на материала при опън (σ-ε диаграма), която се получава експериментално чрез изпитване на опън. При линейните материали представлява наклона на кривата на деформиране в линейния ѝ участък (където е валиден законът на Хук) и е равен на тангенса на ъгъла, който кривата на деформиране сключва с абсцисната ос .

Модулът на еластичност е необходим при деформационните пресмятания. Например, той се използва при определянето удължението на опъната нишка или на натоварването, при което подложена на натиск колона би загубила устойчивост.

Примерни стойности[редактиране | редактиране на кода]

Модулът на еластичност може да варира значително в зависимост от точния състав на материала, затова посочените по-долу стойности са ориентировъчни.

Приблизителни стойности на модула на еластичност за различни материали
Материал Модул на еластичност в MPa
Каучук (малки деформации) 10-100
Полиетилен с ниска плътност (LDPE) 200
Полипропилен 1 500 – 2 000
Полиетилентерефталат (PET) 2 000 – 2 500
Полистирен 3 000 – 3 500
Найлон 3 000 – 7 000
Дъб (по посока на влакната) 11 000
Бетон (при натиск) 20 000 – 30 000
Алуминиеви сплави 69 000
Стъкло (всички видове) 72 000
Месинг и бронз 103 000 – 124 000
Титан (Ti) 105 000 – 120 000
Чугун и стомана 190 000 – 210 000
Волфрам (W) 400 000 – 410 000
Силициев карбид (SiC) 450 000
Волфрамов карбид (WC) 450 000 – 650 000
Въглеродна нанотръба 1 000 000
Диамант (C) 1 050 000 – 1 200 000

Бележки[редактиране | редактиране на кода]

  1. По името на английския физик Томас Юнг (1773-1829).

Вижте също[редактиране | редактиране на кода]