Жіночі теревеньки - сайт для кожної жінки
13-01-2018, 23:10

Модуль Юнга і його основний фізичний сенс

Рекламний блок

Модуль поздовжньої пружності конструкційного матеріалу, або модулем Юнга, називають фізичну величину, яка характеризує властивість матеріалів, що забезпечує їх опір деформаціям, чинним в поздовжньому напрямку.

Модуль Юнга

Параметр характеризує ступінь жорсткості конкретного матеріалу.

Назва модуля відповідає прізвищу Томаса Юнга - відомого англійського фізика і вченого, який займався дослідженням процесів стиснення і розтягування для твердих матеріалів. Позначається ця фізична величина латинською буквою E. Вимірюється модуль Юнга в Паскалях.

Параметр модуль Юнга, або модуль поздовжньої пружності, використовується при різних розрахунках при випробуваннях матеріалів на ступінь деформації при розтягу-стиску, а також при вигині.

Треба сказати, що більшості використовуваних конструкційних матеріалів властивий показник модуля Юнга досить великих значень, які, як правило, мають порядок 109 Па. Тому для зручності розрахунків та запису використовують кратну приставку «гіга» (ГПа).

Нижче наведені показники модуля Юнга для деяких конструкційних матеріалів, які досить часто використовуються для різних практичних цілей. Саме від їх властивостей міцності залежить довговічність будівельних споруд та інших об'єктів.

Згідно наведеної таблиці, максимальний показник модуля належить сталі, а мінімальний - дереву.

Значення модуля Юнга для деяких конструкційних матеріалів
Назва матеріалу

Показник

E, [ГПа]

Назва матеріалу

Показник

E, [ГПа]

хром300латунь95
нікель210дюралюміній74
сталь200алюміній70
чавун120скло70
хром110олово35
сірий чавун110бетон20
кремній110свинець18
бронза100дерево10

физический смысл модуля ЮнгаГрафічне визначення модуля Юнга можливо за допомогою спеціальної діаграми напруг, на якій зображена крива, одержувана при багаторазових випробуваннях одного і того ж матеріалу на міцність.

У цьому випадку фізичний зміст модуля Юнга полягає у знаходженні математичної відносини нормальних напружень до відповідних показників деформації на певній ділянці діаграми до конкретно заданої межі пропорційності пц.

У вигляді математичного виразу модуль Юнга виглядає наступним чином: E=/=tg

Слід також сказати про те, що модуль Юнга є ще і коефіцієнтом пропорційності в математичному описі закону Гука, який виглядає наступним чином: =E

определение модуля Юнга

Тому безпосередня зв'язок модуля поздовжньої пружності з вимірюваними характеристиками поперечних перерізів матеріалів, які беруть участь у випробуваннях на жорсткість, виражається за допомогою таких показників, як ЕА та Е1.
EA - це показник жорсткості при розтягу-стиску матеріалу в його поперечному перерізі, де А - значення площі перерізу стрижня.

Е1 - це показник жорсткість при вигині матеріалу в його поперечному перерізі, де 1 - значення осьового моменту інерції, яка виникає в перерізі ипытываемого матеріалу.

Таким чином, модуль Юнга - це універсальний показник, який дозволяє із кількох сторін характеризувати міцнісні властивості матеріалу.

Рекламний блок

Обов'язково для перегляду