Yapısal bir malzemenin uzunlamasına elastisite modülü veya Young modülü, malzemelerin uzunlamasına yönde hareket eden deformasyonlara karşı dirençlerini sağlayan özelliklerini karakterize eden fiziksel bir niceliktir.
Parametre, belirli bir malzemenin sertlik derecesini karakterize eder.
Modülün adı, katı malzemeler için sıkıştırma ve gerilim süreçlerini inceleyen ünlü İngiliz fizikçi ve bilim adamı Thomas Young'ın adına karşılık gelir. Bu fiziksel nicelik Latince E harfi ile gösterilir. Young modülü Pascal cinsinden ölçülür.
Young modülü veya uzunlamasına elastisite modülü parametresi, malzemeleri çekme-basınçtaki deformasyon derecesi için test ederken çeşitli hesaplamalarda ve ayrıca bükülmede kullanılır.
Kullanılan yapısal malzemelerin çoğunun, kural olarak 109 mertebesinde olan, yeterince büyük değerlere sahip Young modül indeksi ile karakterize edildiği söylenmelidir. baba. Bu nedenle, hesaplama ve kayıt kolaylığı için çoklu bir "giga" (GPa) ön eki kullanılır.
Aşağıda, bazıları için Young modül değerleri verilmiştir.genellikle çeşitli pratik amaçlar için kullanılan yapısal malzemeler. Bina yapılarının ve diğer nesnelerin dayanıklılığı, sağlamlık özelliklerine bağlıdır.
Yukarıdaki tabloya göre, maksimum modül çeliğe ve minimum modül ahşaba aittir.
| Malzeme adı |
GöstergeE, [GPa] |
Malzeme adı |
GöstergeE, [GPa] |
| krom | 300 | pirinç | 95 |
| nikel | 210 | duralumin | 74 |
| çelik | 200 | alüminyum | 70 |
| dökme demir | 120 | cam | 70 |
| krom | 110 | kalay | 35 |
| gri dökme demir | 110 | beton | 20 |
| silikon | 110 | kurşun | 18 |
| bronz | 100 | ağaç | 10 |
Young modülünün grafiksel tespiti, aynı malzemenin tekrarlanan mukavemet testlerinden elde edilen bir eğriyi gösteren özel bir stres diyagramı yardımıyla mümkündür.
Bu durumda, Young modülünün fiziksel anlamı, normal gerilmelerin karşılık gelen gerilmelere matematiksel oranını bulmaktır. Spesifik olarak belirli bir orantılılık sınırına kadar diyagramın belirli bir bölümündeki deformasyon göstergeleri σpc.
Matematiksel bir ifade biçiminde, Young modülü şöyle görünür: E=σ/ε=tgα
Young modülünün de Hooke yasasının matematiksel açıklamasında bir orantı faktörü olduğu söylenmelidir, bu şuna benzer: σ=Eε
Bu nedenle, sertlik testlerine katılan malzemelerin kesitlerinin ölçülen özellikleri ile elastisite modülünün doğrudan ilişkisi, EA ve E1 gibi göstergeler kullanılarak ifade edilir.
EA, A'nın çubuğun kesit alanının değeri olduğu, kesitinde malzemenin çekme-basınç sertliği.
E1, malzemenin kesitindeki eğilme sertliğidir; burada 1, test edilen malzemenin kesitinde meydana gelen eksenel atalet momentinin değeridir.
Bu nedenle, Young modülü, bir malzemenin mukavemet özelliklerini çeşitli yönlerden karakterize etmenize olanak tanıyan evrensel bir göstergedir.
