Modulus Là Gì


*

Mô đun trẻ ( E hoặc là Y ) là thước đo độ cứng hoặc khả năng chống biến dạng đàn hồi của vật rắn dưới tải. Nó liên quan đến ứng suất (lực trên một đơn vị diện tích) đến biến dạng (biến dạng tỷ lệ) dọc theo trục hoặc đường. Nguyên tắc cơ bản là vật liệu trải qua biến dạng đàn hồi khi được nén hoặc mở rộng, trở về hình dạng ban đầu khi tải được gỡ bỏ. Biến dạng nhiều hơn xảy ra trong một vật liệu linh hoạt so với vật liệu cứng.

Bạn đang xem: Modulus là gì

Nói cách khác:

Giá trị mô đun của Young thấp có nghĩa là vật rắn có tính đàn hồi.Giá trị mô đun của Young cao có nghĩa là vật rắn không co giãn hoặc cứng.

Phương trình và đơn vị

Phương trình cho mô đun của Young là:

E = σ / = (F / A) / (LL / L0) = FL0 / AΔL

Ở đâu:

E là mô đun của Young, thường được biểu thị bằng Pascal (Pa)là ứng suất đơn phươnglà sự căng thẳngF là lực nén hoặc mở rộngA là diện tích bề mặt cắt ngang hoặc mặt cắt vuông góc với lực tác dụngL là thay đổi độ dài (âm khi nén; dương khi kéo dài)L0 là chiều dài ban đầu

Trong khi đơn vị SI cho mô đun của Young là Pa, các giá trị thường được biểu thị dưới dạng megapixelascal (MPa), Newton trên mỗi milimet vuông (N / mm2), gigapascals (GPa) hoặc kilonewton trên mỗi milimet vuông (kN / mm2). Đơn vị tiếng Anh thông thường là pound mỗi inch vuông (PSI) hoặc mega PSI (Mpsi).

Lịch sử

Khái niệm cơ bản đằng sau mô đun của Young được mô tả bởi nhà khoa học và kỹ sư người Thụy Sĩ Leonhard Euler vào năm 1727.

Năm 1782, nhà khoa học người Ý Giordano Riccati đã thực hiện các thí nghiệm dẫn đến các tính toán hiện đại của mô đun. Tuy nhiên, mô-đun lấy tên từ nhà khoa học người Anh Thomas Young, người đã mô tả tính toán của nó trong Khóa học về các bài giảng về triết học tự nhiên và nghệ thuật cơ khí vào năm 1807. Có lẽ nên gọi là mô đun của Riccati, theo cách hiểu hiện đại về lịch sử của nó, nhưng điều đó sẽ dẫn đến sự nhầm lẫn.

Vật liệu đẳng hướng và dị hướng

Mô-đun của Young thường phụ thuộc vào định hướng của vật liệu.Vật liệu đẳng hướng hiển thị các tính chất cơ học giống nhau theo mọi hướng. Ví dụ bao gồm kim loại nguyên chất và gốm sứ. Tuy nhiên, làm tienhieptruyenky.comệc một vật liệu hoặc thêm tạp chất vào nó có thể tạo ra các cấu trúc hạt làm cho các tính chất cơ học được định hướng. Các vật liệu dị hướng này có thể có các giá trị mô đun Young rất khác nhau, tùy thuộc vào tienhieptruyenky.comệc lực được tải dọc theo hạt hay vuông góc với nó. Các ví dụ điển hình về vật liệu dị hướng bao gồm gỗ, bê tông cốt thép và sợi carbon.

Xem thêm: Download Adobe Indesign Cs6 Download Full Version Pc Latestadobe

Bảng các giá trị mô đun của Young

Bảng này chứa các giá trị đại diện cho các mẫu của các vật liệu khác nhau. Hãy nhớ rằng, giá trị chính xác cho một mẫu có thể hơi khác nhau, vì phương pháp thử và thành phần mẫu ảnh hưởng đến dữ liệu. Nói chung, hầu hết các sợi tổng hợp có giá trị mô đun Young thấp. Sợi tự nhiên cứng hơn. Kim loại và hợp kim có xu hướng thể hiện giá trị cao. Mô-đun Young cao nhất trong tất cả là dành cho carbyne, một đồng vị của carbon.

Vật chấtGPaMpsi
Cao su (chủng nhỏ)0.01–0.11.45–14.5×10−3
Polyetylen mật độ thấp0.11–0.861.6–6.5×10−2
Tảo cát (axit silicic)0.35–2.770.05–0.4
PTFE (Teflon)0.50.075
HDPE0.80.116
Capsid tienhieptruyenky.com khuẩn1–30.15–0.435
Polypropylen1.5–20.22–0.29
Polycarbonate2–2.40.29-0.36
Polyetylen terephthalate (PET)2–2.70.29–0.39
Nylon2–40.29–0.58
Polystyren, rắn3–3.50.44–0.51
Polystyren, bọt2.5 Tua7x10-33.6 Con10.2x10-4
Ván sợi mật độ trung bình (MDF)40.58
Gỗ (dọc hạt)111.60
Xương người142.03
Ma trận polyester gia cường thủy tinh17.22.49
Ống nano peptide thơm19–272.76–3.92
Bê tông cường độ cao304.35
Tinh thể phân tử axit amin21–443.04–6.38
Nhựa gia cố sợi carbon30–504.35–7.25
Sợi gai dầu355.08
Magiê (Mg)456.53
Ly50–907.25–13.1
Sợi lanh588.41
Nhôm (Al)6910
Xà cừ xà cừ (canxi cacbonat)7010.2
Aramid70.5–112.410.2–16.3
Men răng (canxi photphat)8312
Sợi cây tầm ma8712.6
Đồng96–12013.9–17.4
Thau100–12514.5–18.1
Titan (Ti)110.316
Hợp kim titan105–12015–17.5
Đồng (Cu)11717
Nhựa gia cố sợi carbon18126.3
Tinh thể silic130–18518.9–26.8
Sắt rèn190–21027.6–30.5
Thép (ASTM-A36)20029
Yttri sắt garnet (YIG)193-20028-29
Coban-crôm (CoCr)220–25829
Các ống nano peptide thơm230–27533.4–40
Beryllium (Be)28741.6
Molypden (Mo)329–33047.7–47.9
Vonfram (W)400–41058–59
Cacbua silic (SiC)45065
Cacbua vonfram (WC)450–65065–94
Osmium (Os)525–56276.1–81.5
Ống nano carbon đơn vách1,000+150+
Graphene (C)1050152
Kim cương (C)1050–1210152–175
Carbyne (C)321004660

Modulii của độ co giãn

Một mô-đun có nghĩa đen là một "https://tienhieptruyenky.com/modulus-la-gi/imager_1_5513_700.jpgbiện pháp."https://tienhieptruyenky.com/modulus-la-gi/imager_1_5513_700.jpg Bạn có thể nghe mô-đun của Young được gọi là mô đun đàn hồi, nhưng có nhiều biểu thức được sử dụng để đo độ co giãn:

Mô đun của Young mô tả độ co giãn kéo dọc theo đường thẳng khi các lực đối lập được áp dụng. Đó là tỷ lệ của ứng suất kéo với độ căng.Mô đun số lượng lớn (K) giống như mô đun của Young, ngoại trừ ba chiều. Nó là thước đo độ co giãn thể tích, được tính bằng ứng suất thể tích chia cho biến dạng thể tích.Cắt hoặc mô đun độ cứng (G) mô tả cắt khi một vật bị tác động bởi các lực đối lập. Nó được tính là ứng suất cắt trên biến dạng cắt.

Mô đun trục, mô đun sóng P và tham số đầu tiên của Lamé là các mô đun đàn hồi khác. Tỷ lệ Poisson có thể được sử dụng để so sánh biến dạng co thắt ngang với biến dạng kéo dài theo chiều dọc.

Cùng với định luật Hooke, các giá trị này mô tả các tính chất đàn hồi của vật liệu.

Nguồn

ASTM E 111, "https://tienhieptruyenky.com/modulus-la-gi/imager_1_5513_700.jpgPhương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn cho mô đun trẻ, mô đun tiếp tuyến và mô đun hợp âm"https://tienhieptruyenky.com/modulus-la-gi/imager_1_5513_700.jpg. Sách Tiêu chuẩn Tập: 03,01.G. Riccati, 1782, Delle tienhieptruyenky.combrazioni sonore dei cilindri , Mem. chiếu. fis. xã hội Ý, tập. 1, trang 444-525.Lưu, Minh Kỳ; Artyukhov, Vasilii I; Lee, Hoonkyung; Xu, Fangbo; Yakobson, Boris I (2013). "https://tienhieptruyenky.com/modulus-la-gi/imager_1_5513_700.jpgCarbyne từ những nguyên tắc đầu tiên: Chuỗi nguyên tử C, Nanorod hay Nanorope?"https://tienhieptruyenky.com/modulus-la-gi/imager_1_5513_700.jpg. Nano ACS . 7 (11): 10075 Ném10082. doi: 10.1021 / nn404177rTruesdell, Clifford A. (1960). Các cơ chế hợp lý của các cơ quan linh hoạt hoặc đàn hồi, 1638 Từ1788: Giới thiệu về Leonhardi Euleri Opera Omnia, tập. X và XI, Seriei Secundae . Orell Fussli.