Elasticitetsmodul vs stivhedsmodul | Elasticitetsmodul vs. Shear Modulus
Elasticitetsmodul og stivhedsmodul er to egenskaber ved stof. Disse egenskaber er meget vigtige ved design og implementering af mekaniske og strukturelle designs. Disse begreber er meget vigtige for at forstå den korrekte mekanik og statik af solide systemer. For at have en klar forståelse inden for områder som teknik og fysik kræves en klar forståelse af disse begreber. I denne artikel skal vi diskutere, hvad elasticitetsmodul og stivhedsmodul er, deres anvendelser, definitioner af elasticitetsmodul og stivhedsmodul, deres forskelle og endelig forskellen mellem disse to.
Modulus of Rigidity (Shear Modulus)
Forskydningsspænding er en deformationskraft. Når en kraft påføres tangentielt til en fast overflade, har det faste stof en tendens til at "vrede". For at dette kan ske, skal det faste stof være fikseret, så det ikke kan bevæge sig i kraftens retning. Enheden for forskydningsspænding er Newton pr. meter i kvadrat eller almindeligvis kendt som Pascal. Vi ved, at Pascal også er trykenheden. Definitionen af tryk er imidlertid kraften normal på overfladen divideret med arealet, hvorimod definitionen af forskydningsspænding er kraften parallelt med overfladen pr. arealenhed. Drejningsmoment, der virker på en fast genstand, kan også producere forskydningsspænding. Per definition kan ikke kun faste stoffer, men også væsker have en forskydningsspænding. Objekter har en egenskab kaldet forskydningsmodulet, som fortæller os, hvor langt objektet vil vride sig for en given forskydningsspænding. Dette afhænger af genstandens form, størrelse, materiale og temperatur. Forskydningsspænding af konstruktioner og bilteknik spiller en hovedrolle i design og implementering af designet.
Modulus of Elasticity
Elasticitet er en meget nyttig egenskab ved stof. Det er materialernes evne til at vende tilbage til deres oprindelige form, efter at eventuelle ydre kræfter er fjernet. Det observeres, at den kraft, der kræves for at holde en elastisk stang strakt, er proportional med den strakte længde af stangen. Elasticitetsmodul er en genstands tendens til at deformeres elastisk, når en ekstern kraft påføres. Definitionen af elasticitetsmodulet er forholdet mellem spænding og tøjning. Spændingen er den genoprettende kraft forårsaget af deformationen af molekylerne. Stress gives som et pres. Deformation er forholdet mellem den deformerede længde og den oprindelige længde af objektet. Strain er en dimensionsløs størrelse. Derfor har elasticitetsmodulet også dimensionerne af spænding, som er Newton pr. kvadratmeter eller Pascal.
Hvad er forskellen mellem elasticitetsmodul og stivhedsmodul?
• Stivhedsmodul er gyldigt for både elastiske og ikke-elastiske deformationer, mens elasticitetsmodul kun gælder for elastiske deformationer.
• Elastisk deformation er defineret for kræfter vinkelret på overfladen, mens stivhedsmodul er defineret for kræfter, der virker langs overfladen parallelt med den.
• Deformationen for elasticitetsmodulet er lineær, mens deformationen for stivhedsmodulet er cirkulær.
