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:
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։
Նյութի անվանում |
ՑուցանիշE, [GPa] |
Նյութի անվանում |
ՑուցանիշE, [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 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
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: