Fiatal modulus és szakítószilárdság
A Young modulusa és szakítószilárdsága a szilárd anyagok két tulajdonsága. Ezek a tulajdonságok létfontosságú szerepet játszanak az olyan területeken, mint az anyagtudomány, a gépipar, az építmények és a fizika. Nagyon fontos ezeknek a fogalmaknak a megfelelő megértése annak érdekében, hogy ilyen területeken kiemelkedő teljesítményt nyújtson. Ebben a cikkben azt fogjuk megvitatni, hogy mi a Young modulusa és szakítószilárdsága, meghatározásaik, a Young modulusának és szakítószilárdságának alkalmazásai, e kettő hasonlósága, végül a Young modulusa és szakítószilárdsága közötti különbség.
Young modulja
Young modulusa az anyag nagyon értékes tulajdonsága, és az anyag merevségének jellemzésére szolgál. Young modulusa a tárgyra nehezedő nyomás (feszültség) és a tárgy alakváltozásának aránya. Mivel a törzs dimenzió nélküli, Young modulusának egységei megegyeznek a nyomás mértékével, amely Newton négyzetméterenként. Egyes anyagok esetében a Young modulusa állandó a stressz bizonyos tartományain belül. Ezek az anyagok engedelmeskednek Hooke törvényének, és azt mondják, hogy lineáris anyagok. Azokat az anyagokat, amelyeknek állandó a Young modulusa, nem lineáris anyagoknak nevezik. Világosan meg kell érteni, hogy Young modulusa az anyag tulajdonsága, nem pedig a tárgy. Ugyanabból az anyagból készült különböző tárgyak azonos Young modulussal rendelkeznek. A Young modulusát Thomas Young fizikusról nevezték el. Young modulusát is meg lehet határozni, mint azt a nyomást, amely szükséges ahhoz, hogy az egység megterhelje az anyagot. Annak ellenére, hogy Young modulusának mértékegységei Pascal-ok, ezt nem használják széles körben. Nagy egységek, például a Mega Pascal vagy a Giga Pascal a hasznos egységek.
Szakítószilárdság
A szakítószilárdság a végső szakítószilárdság (UTS) általánosan használt kifejezés. Amikor egy anyagot meghúznak, megnyúlik. Az anyagot feszítő erőt feszültségnek nevezzük. A végső szakítószilárdság az a maximális igénybevétel, amelyet egy anyag kibír a nyakba kötés előtt. A nyakazás az az eset, amikor a minta keresztmetszete jelentősen kicsi lesz. Ez a minta intermolekuláris kötéseivel magyarázható. A feszültség alkalmazásakor az intermolekuláris vonzerők az ellenkező irányba hatnak, hogy a mintát formában tartsák. A stressz felszabadulásakor a minta teljesen vagy részben visszatér eredeti állapotába. Amikor elkezdődik a nyakazás, a molekulákat szétnyújtják, így az intermolekuláris erők nem elegendőek az összetartáshoz. Ez hirtelen megterhelést okoz a stressz miatt, és bekövetkezik a nyakzavar. A szakítószilárdság is az anyag tulajdonsága. Ezt Pascalban mérik, de gyakorlati körülmények között nagyobb egységet, például Mega Pascalt használnak.
Mi a különbség Young modulusa és szakítószilárdsága között?
• Young modulusa az anyag feszültségre adott válaszának mérése. A végső szakítószilárdság annak mérése, hogy az anyag mekkora stresszt képes ellenállni.
• A Young modulusa a nemlineáris anyagok esetében változó, amely az alkalmazott feszültség függvényében változik. A szakítószilárdság az anyag rögzített értéke.
