Hur man beräknar modulen för motståndskraft

"Motståndskraft" är en ingenjörsbegrepp som refererar till mängden energi ett material kan absorbera och ändå återgå till sitt ursprungliga tillstånd. Fjädringsmodulen μ för en given förening representerar arean under den elastiska delen av spänning-töjningskurvan för den föreningen och skrivs som:

\ mu = \ frac {\ sigma_1 ^ 2} {2E}

Varσ1 är avkastningsstammen och E är Youngs modul.

Modulen för motståndskraft har enheter enheter per volymenhet. I det internationella systemet (SI) är detta Joule per kubikmeter eller J / m3. Eftersom en Joule är en Newton-meter, J / m3 är samma som N / m2.

Steg 1: Bestäm stam och Youngs modul

Se en tabell över elastiska egenskaper hos vanliga material, till exempel den på Georgia State University-webbsidan. Med stål som exempel är töjningen 2,5 × 108 N / m2 och Youngs modul är 2 × 1011 N / m2.

Steg 2: Square The Strain

(2,5 \ gånger 10 ^ 8 \ text {N / m} ^ 2) ^ 2 = 6,25 \ gånger 10 ^ {16} \ text {N} ^ 2 \ text {/ m} ^ 4

Steg 3: Dela med två gånger värdet av Youngs modul

2E = 2 (2 \ gånger 10 ^ {11} \ text {N / m} ^ 2) = 4 \ gånger10 ^ {11} \ text {N / m} ^ 2 \\\ text {} \\\ frac { 6.25 \ gånger 10 ^ {16} \ text {N} ^ 2 \ text {/ m} ^ 4} {4 \ gånger 10 ^ {11} \ text {N / m} ^ 2} = 1.5625 \ gånger 10 ^ 5 \ text {J / m} ^ 3

Dricks

1 psi (pund per kvadrattum), ett annat vanligt mått inom materialvetenskap, är lika med 6,890 J / m3.

  • Dela med sig
instagram viewer