როგორ გამოვთვალოთ იანგის მოდული

როდესაც ფიქრობთ მყარ მასალებზე, რომლებიც ხიდს ან შენობას ამყარებენ, შეიძლება არ იფიქროთ ელასტიურობაზე. მასალების ელასტიურობის დადგენაში, იანგის მოდული განსაზღვრავს სტრესს და დაძაბულობას. ელასტიურობის ეს მექანიკური მახასიათებელი პროგნოზირებს, თუ როგორ ხდება ძლიერი მასალის დეფორმაცია კონკრეტული ძალის ქვეშ. ვინაიდან სტრესსა და დაძაბულობას შორის პირდაპირპროპორციული კავშირია, გრაფიკი წარმოადგენს დაძაბულობასა და დაძაბულობას შორის თანაფარდობას.

იანგის მოდულის გამოთვლები დამოკიდებულია გამოყენებულ ძალაზე, მასალის ტიპზე და მასალის ფართობზე. საშუალო სტრესი ეხება გამოყენებული ძალის თანაფარდობას კვეთის არეალთან მიმართებაში. ასევე, შტამი ითვალისწინებს მასალის სიგრძის ცვლილებას თავდაპირველი სიგრძის მიმართ.

პირველი, თქვენ გაზომეთ ნივთიერების საწყისი სიგრძე. მიკრომეტრის გამოყენებით, თქვენ ამოცნობთ მასალის კვეთის არეალს. შემდეგ, იგივე მიკრომეტრით, გაზომეთ ნივთიერების სხვადასხვა დიამეტრი. შემდეგ გამოიყენეთ სხვადასხვა ჭრილი მასები, რომ განისაზღვროს გამოყენებული ძალა.

რადგან კომპონენტები ვრცელდება სხვადასხვა სიგრძეზე, გამოიყენეთ ვერნიეს მასშტაბი სიგრძის დასადგენად. დაბოლოს, გამოსახეთ სხვადასხვა სიგრძის ზომები გამოყენებული ძალების მიმართ. იანგის მოდულის განტოლებაა E = tensile stress / tensile strain = (FL) / (A * change in L), სადაც F არის გამოყენებული ძალა, L საწყისი სიგრძეა, A არის კვადრატული ფართობი და E არის იანგის მოდული პასკალებში (პა) გრაფიკის გამოყენებით შეგიძლიათ დაადგინოთ, აჩვენებს თუ არა მასალა ელასტიურობას.

დაძაბვის ტესტირება ხელს უწყობს მასალების სიმტკიცის დადგენას იანგის მოდულის გამოთვლებით. განვიხილოთ რეზინის ზოლი. რეზინის ზოლის დაჭიმვისას ძალას მიმართავთ მის გასაგრძელებლად. რაღაც მომენტში, რეზინის ზოლი მოხრის, დეფორმირდება ან იშლება.

ამ გზით, tensile ტესტი აფასებს სხვადასხვა მასალების ელასტიურობას. ამ ტიპის იდენტიფიკაცია ძირითადად კატეგორიობს ელასტიკურ ან პლასტიკურ ქცევას. მაშასადამე, მასალები ელასტიურია, როდესაც ისინი საკმარისად დეფორმირდება, რომ საწყის მდგომარეობას დაუბრუნდეს. ამასთან, მასალის პლასტიკური ქცევა აჩვენებს შეუქცევად დეფორმაციას.

თუ მასალები განიცდიან ძალის დიდ რაოდენობას, ხდება საბოლოო სიძლიერის გაწყვეტის წერტილი. სხვადასხვა მასალა აჩვენებს უფრო მაღალი ან ქვედა იანგის მოდულის მნიშვნელობას. ექსპერიმენტული ჭიმვის ტესტირებით, ისეთი მასალები, როგორიცაა ნეილონი, ავლენს უფრო მაღალ იანგულის მოდულს 48 მეგაპასკალზე (MPa), რაც მიუთითებს შესანიშნავ მასალაზე ძლიერი ელემენტების შესაქმნელად. ალუმიდი, მინით სავსე ნეილონი და ნახშირმჟავა ასევე აჩვენებენ იანგის მაღალ მოდულურ მნიშვნელობას 70 მპა, რაც მათ კიდევ უფრო მყარი კომპონენტებისათვის გამოდგება. თანამედროვე სამედიცინო ტექნოლოგია იყენებს ამ მასალებს და ჭიმვის ტესტირებას უსაფრთხო იმპლანტანტების შესაქმნელად.