თუ რეზინის ჯოხის ბოლოებს ერთმანეთისკენ მიაჩერებთ, თქვენ იყენებთ აშეკუმშვაძალა და შეუძლია შეამციროს ჯოხი გარკვეული რაოდენობით. თუ ბოლოებს ერთმანეთისგან მოშორებით, ძალა ეწოდებადაძაბულობა,და თქვენ შეგიძლიათ გაჭიმოთ ჯოხი სიგრძეზე. თუ თქვენ ერთი ბოლო მოაცილეთ თქვენსკენ, ხოლო მეორე ბოლო მოშორებით, გამოიყენეთ ის, რასაც ეწოდებაგაჭრაძალა, ჯოხი იჭიმება დიაგონალზე.
ელასტიური მოდული (ე) არის შეკუმშვის ან დაძაბულობის ქვეშ მყოფი მასალის სიმკვრივის საზომი, თუმცა ასევე არსებობს ექვივალენტური წანაცვლების მოდული. ეს არის მასალის თვისება და არ არის დამოკიდებული ობიექტის ფორმაზე ან ზომაზე.
რეზინის პატარა ნაჭერს აქვს იგივე ელასტიური მოდული, როგორც რეზინის დიდი ნაჭერი.ელასტიური მოდული, ასევე ცნობილი როგორც იანგის მოდული, რომელსაც ბრიტანელი მეცნიერის თომას იანგის სახელი მიენიჭა, ობიექტის შეკუმშვის ან გაჭიმვის ძალას უკავშირდება შედეგად მიღებული სიგრძის ცვლილებას.
რა არის სტრესი და დაძაბულობა?
Სტრესი (σ) არის შეკუმშვა ან დაძაბულობა ერთეულზე და განისაზღვრება შემდეგნაირად:
\ sigma = \ frac {F} {A}
აქ F არის ძალა, ხოლო A არის განივი სექცია, სადაც ძალა გამოიყენება. მეტრულ სისტემაში სტრესი ჩვეულებრივ გამოხატულია პასკალების (Pa), ნიუტონის კვადრატულ მეტრზე (N / m)
2) ან ნიუტონი კვადრატულ მილიმეტრზე (N / mm)2).როდესაც ობიექტს მიმართავენ სტრესს, ფორმის შეცვლას უწოდებენდაძაბულობაშეკუმშვის ან დაძაბულობის საპასუხოდნორმალური დაძაბულობა (ε) მოცემულია პროპორციით:
\ epsilon = \ frac {\ Delta L} {L}
ამ შემთხვევაში Δლარის სიგრძის ცვლილება დალთავდაპირველი სიგრძეა. ნორმალური შტამი, ან უბრალოდდაძაბულობა, არის განზომილებიანი.
განსხვავება ელასტიურ და პლასტიკურ დეფორმაციას შორის
სანამ დეფორმაცია არ არის ძალიან დიდი, მასალას, როგორიცაა რეზინი, შეიძლება გაჭიმოს, შემდეგ კი ძალა ამოიღონ, დაუბრუნდეს თავდაპირველ ფორმასა და ზომას; რეზინის გამოცდილიელასტიურიდეფორმაცია, რომელიც ფორმის შექცევადი შეცვლაა. მასალების უმეტესობას შეუძლია შეინარჩუნოს ელასტიური დეფორმაციის გარკვეული რაოდენობა, თუმცა ეს შეიძლება იყოს პაწაწინა ლითონში, როგორიცაა ფოლადი.
თუ სტრესი ძალიან დიდია, მასალა გაივლისპლასტიკურიდეფორმაცია და ფორმის მუდმივად შეცვლა. სტრესი შეიძლება მაშინაც კი გაიზარდოს, სანამ მასალა იშლება, მაგალითად, როდესაც რეზინის ზოლს გაიწევთ, სანამ ის ორად არ გაიჭრება.
ელასტიურობის ფორმულის მოდულის გამოყენება
ელასტიურობის განტოლების მოდული გამოიყენება მხოლოდ შეკუმშვის ან დაძაბულობისგან ელასტიური დეფორმაციის პირობებში. ელასტიურობის მოდული უბრალოდ სტრესია დაყოფილია შტამზე:
E = \ frac {\ sigma} {\ epsilon}
პასკალების ერთეულით (Pa), კვადრატულ მეტრზე ნიუტონები (N / მ)2) ან ნიუტონი კვადრატულ მილიმეტრზე (N / mm)2). მასალების უმეტესობისთვის ელასტიური მოდული იმდენად დიდია, რომ იგი ჩვეულებრივ გამოიხატება მეგაპასკალებად (MPa) ან გიგაპასკალებად (GPa).
მასალების სიმტკიცის შესამოწმებლად, ინსტრუმენტი უფრო და უფრო დიდი ძალით უბიძგებს ნიმუშის ბოლოებს და ზომავს სიგრძის შედეგად მიღებულ ცვლილებას, ზოგჯერ სინჯის შესვენებამდე. ნიმუშის კვეთის ფართობი უნდა განისაზღვროს და ცნობილი იყოს, რაც საშუალებას მისცემს გამოანგარიშოს დაძაბული ძალა. მაგალითად, მსუბუქი ფოლადის ტესტის მონაცემები შეიძლება ასახული იქნას, როგორც სტრესი ‑ დაძაბვის მრუდი, რომელიც შემდეგ შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფოლადის ელასტიურობის მოდულის დასადგენად.
ელასტიური მოდული სტრესი-დაძაბვის მრუდიდან
ელასტიური დეფორმაცია ხდება დაბალ შტამებზე და სტრესის პროპორციულია. დაძაბულობის დაძაბვის მრუდზე, ეს ქცევა ჩანს, როგორც სწორი ხაზი, დაახლოებით 1 პროცენტზე ნაკლები შტამებისთვის. ასე რომ, 1 პროცენტი არის ელასტიური ზღვარი ან შექცევადი დეფორმაციის ზღვარი.
ფოლადის ელასტიურობის მოდულის დასადგენად, პირველ რიგში, განსაზღვრეთ ელასტიკის რეგიონი სტრესი-დაძაბვის მრუდის დეფორმაცია, რომელიც ახლა ხედავთ, ეხება შტამებს დაახლოებით 1 პროცენტზე ნაკლები, ანε= 0.01. შესაბამისი სტრესი ამ ეტაპზე არისσ= 250 ნ / მმ2. ამიტომ, ელასტიურობის ფორმულის მოდულის გამოყენებით, ფოლადის ელასტიურობის მოდულია
E = \ frac {\ sigma} {\ epsilon} = \ frac {250} {0.01} = 25,000 \ text {N / mm} ^ 2