Moduł sprężystości a moduł sztywności | Moduł sprężystości a moduł ścinania
Moduł sprężystości i moduł sztywności to dwie właściwości materii. Właściwości te są bardzo ważne przy projektowaniu i wdrażaniu projektów mechanicznych i konstrukcyjnych. Te pojęcia są bardzo ważne w zrozumieniu właściwej mechaniki i statyki układów stałych. Aby mieć jasne zrozumienie w dziedzinach takich jak inżynieria i fizyka, wymagane jest jasne zrozumienie tych pojęć. W tym artykule omówimy, czym są moduły sprężystości i sztywności, ich zastosowania, definicje modułu sprężystości i modułu sztywności, ich różnice i wreszcie różnica między nimi.
Moduł sztywności (moduł ścinania)
Naprężenie ścinające to siła odkształcenia. Kiedy siła jest przyłożona stycznie do powierzchni bryły, bryła ma tendencję do „skręcania się”. Aby tak się stało, bryła musi być unieruchomiona, aby nie mogła poruszać się w kierunku siły. Jednostką naprężenia ścinającego jest Newton na metr kwadratowy lub powszechnie znana jako Pascal. Wiemy, że Pascal jest również jednostką ciśnienia. Jednak definicja ciśnienia to siła normalna do powierzchni podzielona przez pole, podczas gdy definicja naprężenia ścinającego to siła równoległa do powierzchni na jednostkę pola. Moment obrotowy działający na nieruchomy obiekt może również powodować naprężenie ścinające. Z definicji naprężenia ścinające mogą wykazywać nie tylko ciała stałe, ale także płyny. Obiekty mają właściwość zwaną modułem ścinania, która mówi nam, jak daleko obiekt skręci dla danego naprężenia ścinającego. Zależy to od kształtu, rozmiaru, materiału i temperatury przedmiotu. Naprężenie ścinające konstrukcji i inżynierii samochodowej odgrywa główną rolę w projektowaniu i wdrażaniu projektu.
Moduł sprężystości
Elastyczność jest bardzo przydatną właściwością materii. Jest to zdolność materiałów do powrotu do pierwotnego kształtu po usunięciu wszelkich sił zewnętrznych. Zaobserwowano, że siła wymagana do utrzymania rozciągniętego sprężystego pręta jest proporcjonalna do rozciągniętej długości pręta. Moduł sprężystości to tendencja obiektu do sprężystego odkształcania się po przyłożeniu siły zewnętrznej. Definicja modułu sprężystości to stosunek naprężenia do odkształcenia. Naprężenie to siła przywracająca spowodowana deformacją cząsteczek. Stres jest podawany jako nacisk. Odkształcenie to stosunek odkształconej długości do pierwotnej długości obiektu. Szczep jest wielkością bezwymiarową. Dlatego moduł sprężystości ma również wymiary naprężenia, które są Newtonami na metr kwadratowy lub Pascalami.
Jaka jest różnica między modułem sprężystości a modułem sztywności?
• Moduł sztywności jest ważny zarówno dla odkształceń sprężystych, jak i niesprężystych, podczas gdy moduł sprężystości jest ważny tylko dla odkształceń sprężystych.
• Odkształcenie sprężyste jest definiowane dla sił prostopadłych do powierzchni, podczas gdy moduł sztywności jest definiowany dla sił działających wzdłuż powierzchni równoległej do niej.
• Odkształcenie modułu sprężystości jest liniowe, natomiast odkształcenie modułu sztywności jest kołowe.
