Յանգի մոդուլը և նրա հիմնական ֆիզիկական նշանակությունը

Յանգի մոդուլը և նրա հիմնական ֆիզիկական նշանակությունը
Յանգի մոդուլը և նրա հիմնական ֆիզիկական նշանակությունը
Anonim

Կառուցվածքային նյութի երկայնական առաձգականության մոդուլը կամ Յանգի մոդուլը ֆիզիկական մեծություն է, որը բնութագրում է նյութերի հատկությունը, որն ապահովում է դրանց դիմադրությունը երկայնական ուղղությամբ գործող դեֆորմացիաներին:

Յանգի մոդուլը
Յանգի մոդուլը

Պարամետրը բնութագրում է որոշակի նյութի կոշտության աստիճանը:

Մոդուլի անվանումը համապատասխանում է հայտնի անգլիացի ֆիզիկոս և գիտնական Թոմաս Յանգի անվանը, ով ուսումնասիրել է պինդ նյութերի սեղմման և ձգման գործընթացները։ Այս ֆիզիկական մեծությունը նշվում է լատիներեն E տառով։ Յանգի մոդուլը չափվում է Պասկալներով։

Յանգի մոդուլը կամ երկայնական առաձգականության մոդուլը օգտագործվում է տարբեր հաշվարկներում, երբ փորձարկում են նյութերը դեֆորմացիայի աստիճանի լարվածություն-սեղմման, ինչպես նաև ճկման ժամանակ:

Պետք է ասել, որ օգտագործված կառուցվածքային նյութերի մեծ մասին բնութագրվում է Յանգի բավական մեծ արժեքների մոդուլի ինդեքսով, որոնք, որպես կանոն, 109 կարգի են. Պա. Հետևաբար, հաշվարկների և ձայնագրման հարմարության համար օգտագործվում է «գիգա» (GPa) բազմակի նախածանց։

Ստորև ներկայացնում ենք Յանգի մոդուլի արժեքները որոշների համարկառուցվածքային նյութեր, որոնք հաճախ օգտագործվում են տարբեր գործնական նպատակներով. Շենքերի և այլ առարկաների ամրությունը կախված է դրանց ամրության հատկություններից:

Ըստ վերևի աղյուսակի, առավելագույն մոդուլը պատկանում է պողպատին, իսկ նվազագույնը՝ փայտին։

Յանգի մոդուլի արժեքը որոշ կառուցվածքային նյութերի համար

Նյութի անվանում

Ցուցանիշ

E, [GPa]

Նյութի անվանում

Ցուցանիշ

E, [GPa]

chrome 300 արույր 95
նիկել 210 duralumin 74
պողպատ 200 ալյումին 70
չուգուն 120 ապակի 70
chrome 110 tin 35
մոխրագույն չուգուն 110 բետոն 20
սիլիկոն 110 առաջատար 18
բրոնզ 100 ծառ 10
Յանգի մոդուլի ֆիզիկական նշանակությունը
Յանգի մոդուլի ֆիզիկական նշանակությունը

Յանգի մոդուլի գրաֆիկական որոշումը հնարավոր է հատուկ լարվածության դիագրամի օգնությամբ, որը ցույց է տալիս նույն նյութի ամրության կրկնվող փորձարկումներից ստացված կորը։

Այս դեպքում Յանգի մոդուլի ֆիզիկական իմաստն է՝ գտնել նորմալ լարումների մաթեմատիկական հարաբերակցությունը համապատասխանդեֆորմացիայի ցուցիչներ գծապատկերի որոշակի հատվածում մինչև համապատասխանության հատուկ տրված սահմանը σհատ.

Մաթեմատիկական արտահայտության տեսքով Յանգի մոդուլն ունի հետևյալ տեսքը՝ E=σ/ε=tgα

Պետք է ասել նաև, որ Յանգի մոդուլը նույնպես համաչափության գործոն է Հուկի օրենքի մաթեմատիկական նկարագրության մեջ, որն ունի հետևյալ տեսքը՝ σ=Eε

Յանգի մոդուլի սահմանումը
Յանգի մոդուլի սահմանումը

Հետևաբար, առաձգականության մոդուլի ուղղակի կապը կոշտության փորձարկումներին մասնակցող նյութերի խաչմերուկների չափված բնութագրերի հետ արտահայտվում է այնպիսի ցուցիչների միջոցով, ինչպիսիք են EA և E1:

EA-ն չափում է. նյութի առաձգական-սեղմման կոշտությունը իր խաչմերուկում, որտեղ A-ն ձողի լայնական հատվածի արժեքն է։

E1-ը նյութի ճկման կոշտությունն է իր խաչմերուկում, որտեղ 1-ը իներցիայի առանցքային պահի արժեքն է, որը տեղի է ունենում փորձարկվող նյութի խաչմերուկում:

Այսպիսով, Յանգի մոդուլը ունիվերսալ ցուցիչ է, որը թույլ է տալիս բնութագրել նյութի ամրության հատկությունները մի քանի կողմերից:

Խորհուրդ ենք տալիս: