Youngs modulus

Amikor egy fémfelületen savas környezetben történő oxidáció miatti korrózió következik be, a fém hajlamos veszíteni merevségéből, és Young-modulusa vagy rugalmassági modulusa csökken, ami hajlamossá teszi a nagyobb mértékű meghibásodásra, mivel az anyag felületén a feszültség és a feszültség alkalmazása nem egyezik meg.

A Young-modul az anyag merevségét leíró anyagtulajdonság, ezért a szilárd anyagok egyik legfontosabb tulajdonsága. Ez a feszültség és az alakváltozás aránya, amikor a deformáció teljesen rugalmas. A feszültséget az egységnyi területre jutó erő, az alakváltozást pedig az egységnyi hosszra jutó nyúlás vagy összehúzódás határozza meg. Ezt a modulust úgy lehet elképzelni, mint az anyag rugalmas alakváltozással szembeni ellenállását. A merevebb anyagnak nagyobb a rugalmassági modulusa. A legtöbb tipikus fém esetében ennek a modulusnak a nagysága a magnézium esetében 45 gigapascal és a volfrám esetében 407 gigapascal között mozog.

A modulusnak három típusa van:

  • elasztikus modulus (Young-modulus): A hosszirányú feszültség és az alakváltozás hányadosa
  • Szorító modulus: Az egységnyi területre jutó érintőleges erő és a test szögletes alakváltozásának aránya
  • Ömlesztési modulus: A feszültség és a test térfogatának töredékes csökkenésének hányadosa

A feszültség-alakváltozás görbét a rugalmassági modulus és a nyírási modulus mérésére használják. Az anyag feszültség-alakváltozás görbéjének leírására használt paraméterek a szakítószilárdság (szakítószilárdság), a folyáshatár (vagy folyáshatár), a százalékos nyúlás és a területcsökkenés. A magasabb rugalmassági modulussal rendelkező anyagot merevebbnek mondjuk, mint az alacsonyabb rugalmassági modulussal rendelkező anyagot. A rugalmassági modulus a feszültséggel azonos dimenziójú, mivel a feszültség és az alakváltozás osztásából adódik.

A rugalmassági modulus értékei a kerámiaanyagok esetében nagyjából megegyeznek a fémekével; a polimerek esetében alacsonyabbak. Ezek a különbségek közvetlen következményei a három anyagtípus eltérő atomi kötéseinek. Ráadásul a hőmérséklet növekedésével a rugalmassági modulus csökken.

Szólj hozzá!