Galvodami apie tvirtas medžiagas, kurios palaiko tiltą ar pastatą, galite negalvoti apie elastingumą. Padėdamas nustatyti medžiagų elastingumą, Youngo modulis nustato įtempį ir įtempimą. Ši mechaninė elastingumo ypatybė numato, kaip tam tikra jėga deformuosis tvirta medžiaga. Kadangi tarp įtempio ir įtempimo yra tiesiogiai proporcingas ryšys, grafikas rodo santykį tarp tempimo įtempio ir įtempimo.
Youngo modulio skaičiavimai susiję su elastingumu
Skaičiavimai pagal Youngo modulį priklauso nuo pritaikytos jėgos, medžiagos tipo ir medžiagos ploto. Terpės įtempis susijęs su veikiamos jėgos ir skerspjūvio ploto santykiu. Taip pat padermėje atsižvelgiama į medžiagos ilgio pokytį, palyginti su jos pradiniu ilgiu.
Pirma, jūs išmatuojate pradinį medžiagos ilgį. Naudodami mikrometrą, nustatote medžiagos skerspjūvio plotą. Tada tuo pačiu mikrometru išmatuokite skirtingus medžiagos skersmenis. Tada naudokite įvairias plyšines mases, kad nustatytumėte veikiamą jėgą.
Kadangi komponentai tęsiasi įvairiais ilgiais, naudokite „Vernier“ skalę, kad nustatytumėte ilgį. Galiausiai nubrėžkite skirtingus ilgio matus, palyginti su veikiančiomis jėgomis. Youngo modulio lygtis yra E = tempimo įtempis / tempimo įtempimas = (FL) / (A * pokytis L), kur F yra pritaikyta jėga, L yra pradinis ilgis, A yra kvadratinis plotas, o E yra Youngo modulis paskaliais (Pa). Naudodami grafiką galite nustatyti, ar medžiaga rodo elastingumą.
Atitinkamos programos „Young’s Modulus“
Tempimo bandymai padeda nustatyti medžiagų standumą naudojant Youngo modulio skaičiavimus. Apsvarstykite guminę juostelę. Ištempdami guminę juostelę, ją pratempiate. Tam tikru momentu guminė juosta lenkiasi, deformuojasi arba lūžta.
Tokiu būdu atliekant tempimo bandymus įvertinamas skirtingų medžiagų elastingumas. Šio tipo atpažinimas dažniausiai klasifikuoja elastingą arba plastinį elgesį. Taigi, medžiagos yra elastingos, kai deformuojasi tiek, kad grįžtų į pradinę būseną. Tačiau plastinis medžiagos elgesys rodo negrįžtamą deformaciją.
Jei medžiagos patiria didelę jėgą, įvyksta galutinis stiprumo plyšimo taškas. Skirtingos medžiagos rodo didesnę ar mažesnę Young modulio vertę. Atliekant eksperimentinius tempimo bandymus, tokios medžiagos kaip nailonas atskleidžia didesnį Youngo modulį esant 48 MegaPascal (MPa), o tai rodo puikią medžiagą stipriems elementams sukurti. Aliumidas, stiklu užpildytas nailonas ir anglies oksidas taip pat demonstruoja aukštą Youngo modulio vertę - 70 MPa, todėl jie yra naudingi dar tvirtesniems komponentams. Šiuolaikinės medicinos technologijos naudoja šias medžiagas ir tempimo bandymus kuriant saugius implantus.