თუ თქვენ უნდა გაერკვნენ, რამდენად ძლიერი მასალაა, ერთი გზაა შეამოწმოთ, რამდენად ადვილია მისი გატეხვა. გახეთქვის მოდული, ასევე ცნობილია როგორც მოქცევის ძალა ან განივი გახეთქვის ძალა, გაძლევთ მაქსიმალურ დატვირთვის შესაძლებლობას მასალის გაწყვეტის წინ. ისეთი მასალისთვის, როგორიცაა ხე, გახეთქვის მოდული გამოიყენება ინჟინერიასა და მშენებლობაში.
გახეთქვის მოდული არის წნევის ან ძალის გაზომვა ერთეულ ფართობზე. გაწყვეტის მოდულის დასადგენად მეცნიერები და ინჟინრები იყენებენ სიდიდის მასივს წნევისთვის. მისი გამოხატვა შეგიძლიათ პასკალების ან მეგაპასკალების ერთეულებად, ასევე ფუნტ კვადრატულ დიუმზე, ან psi– ზე.
მასალების სტრესის საპასუხოდ მოხრისას ისინი ერთმანეთის შეკუმშვას განიცდიან და მეორეზე იჭიმებიან. მაგალითად, როდესაც ხის ნაჭერს დაეშვით ქვევით, მაგალითად, დაჭიმული მხარე გაფართოვდება მარცხნივ, ქვევით და მარჯვნივ. მკვლევარები ხშირად იყენებენ იანგის მოდული, სიმკვრივის საზომი, ამ ეფექტის აღსაწერად.
გამოთვალეთ გაწყვეტის მოდული
თქვენ შეგიძლიათ გაანგარიშოთ გაწყვეტის მოდული, "სიგმა", განტოლების გამოყენებით σრ = 3 Fx / yz2
დატვირთვის ძალისთვის ვ და ზომის ზომები სამი მიმართულებით, x, y და z, მასალა. ამ შემთხვევაში, დატვირთვა არის გარე ძალა, რომელიც აყენებს საინტერესო მასალას. დატვირთვის ძალა გამოიყენება მიწიდან ოდნავ ამაღლებული მასალის სხივის ცენტრში. ამ ექსპერიმენტული ინსტალაციიდან, რომელსაც უწოდებენ ცენტრალური წერტილის დატვირთვის ტესტს, შეგიძლიათ დააკვირდეთ მასალის დეფორმაციას მასზე განხორციელებული სტრესის საპასუხოდ.თქვენი გაანგარიშების შესრულებისას შეინახეთ თქვენი ერთეულები. თუ ინჩებს იყენებთ ზომებისთვის და ფუნტებს დატვირთვის ძალისთვის, გახეთქვის მოდულს აქვს ფუნტის ერთეული კვადრატულ დიუმზე.
დარწმუნდით, რომ არ უნდა ავურიოთ გაწყვეტის მოდული დაწევის სიძლიერე, σTS, მასალის დაძაბულობის პირობებში წინააღმდეგობის გაწევის უნარი. მიუხედავად იმისა, რომ გახეთქვის მოდული ზომავს სპეციფიკურ წნევას, რომლის დროსაც ხდება მასალას გასტეხა, დაძაბულობის სიძლიერე წარმოადგენს მასალის წარმართვის და დეფორმირების შესაძლებლობას გატეხამდე.
სამპუნქტიანი მოხრის ტესტი
ინჟინრები იყენებენ სამ ბალიან მოსახვევ ტესტს მასალის ბმის სიძლიერის, ან გახეთქვის მოდულის დასადგენად. ცენტრალური წერტილის დატვირთვის ტესტისგან განსხვავებით, ეს მეთოდი იყენებს ორ განსხვავებულ ძალას სხივის მასალის გასწვრივ, რომელიც მას სამ თანაბარ ნაწილად ყოფს.
მას შემდეგ, რაც გამოყენებული ძალები მასალებს ხრის, იქნება ეს ხე, ცემენტი ან სხვა ნივთიერება, ისინი ადევნებენ თვალყურს ტემპერატურას და როგორ ნაწილდება მასალის ნაწილაკები სტრესის საპასუხოდ. ისინი ამას აკეთებენ იმისათვის, რომ დარწმუნდნენ, რომ მასალა გაუძლებს ზეწოლას იმ პროგრამებში, როგორიცაა შენობების საძირკველი ან სხვა პროექტები.
როდესაც ინჟინრები ქმნიან გრაფიკებს, თუ როგორ ხდება მასალის გადაადგილება სხვადასხვა რაოდენობის ძალის საპასუხოდ, ისინი სწავლობენ თუ როგორ ხდება დეფორმაციის მასალები. შემდეგ მათ შეუძლიათ გაანგარიშონ იანგის მოდული და გახეთქვის მოდული.
სიმტკიცის კომპონენტები
ცემენტის მატრიცისთვის, ტიპის მასალა, რომელიც გამოიყენება სამოქალაქო ინფრასტრუქტურაში, ნახშირბადის ბოჭკოები, ნანო ბოჭკოები ან ნანომილაკები, რომლებიც მასალას ქმნიან სტრუქტურული სიმტკიცისთვის. შეგიძლიათ გამოიყენოთ ცემენტის მატრიცის ეს კომპონენტები მავნე გამოსხივების ზონდირების, ელექტრომაგნიტური დამცავი და ნივთიერებების კოროზიისგან თავის ასარიდებლად.
დამოკიდებულია კომპონენტების ტიპზე, რომლებიც ამ ცემენტის მატრიცებს ქმნის, მათი შესწავლა შეგიძლიათ ფიზიკური და ქიმიური თვალსაზრისით თვისებები, როგორიცაა სითბოს და ელექტროენერგიისადმი მიდრეკილება, დენის გატარების უნარი და შენახვის ან გადატანის უნარი სიცხე
ზოგი მასალა იყენებს მარცვლის ზომის კომპოზიტებს ნანომეტრის მასშტაბით. ამ ნანოკომპოზიტზე დაფუძნებულ ნივთიერებებს აქვს უფრო მეტი მნიშვნელობები ელასტიურობის მოდულისთვის, თუ რამდენად სწრაფად იცვლება მასალის ზეწოლა ზეწოლის დროს. ნანოსკალაზე მოლეკულების ქიმიური შემადგენლობა ნიშნავს, რომ ამ მასალებს აქვს უფრო მეტი სიმტკიცის სიმტკიცე, სიმტკიცე, სიმტკიცე და გამძლეობა მათი ჩასაქრობად.