Young Modulus vs Tensil Strength
Το μέτρο του Young και η αντοχή σε εφελκυσμό είναι δύο ιδιότητες των στερεών. Αυτές οι ιδιότητες παίζουν ζωτικό ρόλο σε τομείς όπως η επιστήμη των υλικών, η μηχανολογία, οι κατασκευές και η φυσική. Είναι πολύ σημαντικό να έχουμε σωστή κατανόηση αυτών των εννοιών για να διαπρέψετε σε τέτοιους τομείς. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τι είναι ο συντελεστής και η αντοχή εφελκυσμού του Young, οι ορισμοί τους, οι εφαρμογές του συντελεστή και της αντοχής εφελκυσμού του Young, οι ομοιότητες αυτών των δύο και τέλος η διαφορά μεταξύ του συντελεστή και της αντοχής εφελκυσμού του Young.
Young's Modulus
Το μέτρο του Young είναι μια πολύ πολύτιμη ιδιότητα της ύλης και χρησιμοποιείται για να χαρακτηρίσει την ακαμψία του υλικού. Ο συντελεστής Young είναι ο λόγος της πίεσης στο αντικείμενο (πίεση) προς την καταπόνηση του αντικειμένου. Δεδομένου ότι η παραμόρφωση είναι αδιάστατη, οι μονάδες του συντελεστή του Young είναι ίσες με τις μονάδες πίεσης, που είναι Newton ανά τετραγωνικό μέτρο. Για ορισμένα υλικά, ο συντελεστής του Young είναι σταθερός σε κάποιο εύρος τάσης. Αυτά τα υλικά υπακούουν στο νόμο του Χουκ και λέγονται ότι είναι γραμμικά υλικά. Τα υλικά που δεν έχουν σταθερό συντελεστή Young, είναι γνωστά ως μη γραμμικά υλικά. Πρέπει να γίνει ξεκάθαρα κατανοητό ότι το μέτρο του Young είναι ιδιότητα του υλικού και όχι του αντικειμένου. Διαφορετικά αντικείμενα κατασκευασμένα από το ίδιο υλικό θα έχουν τον ίδιο συντελεστή Young. Το μέτρο του Young πήρε το όνομά του από τον φυσικό Thomas Young. Ο συντελεστής Young μπορεί επίσης να οριστεί ως η πίεση που απαιτείται για να υπάρχει μοναδιαία τάση στο υλικό. Παρόλο που οι μονάδες του συντελεστή του Young είναι ο Pascal, δεν χρησιμοποιείται ευρέως. Οι μεγάλες μονάδες όπως το Mega Pascal ή το Giga Pascal είναι οι χρήσιμες μονάδες.
αντοχή εφελκυσμού
Η αντοχή σε εφελκυσμό είναι ο κοινός όρος που χρησιμοποιείται για την τελική αντοχή εφελκυσμού (UTS). Όταν ένα υλικό τραβιέται, τεντώνεται. Η δύναμη, η οποία τεντώνει το υλικό, είναι γνωστή ως τάση. Η απόλυτη αντοχή σε εφελκυσμό είναι η μέγιστη καταπόνηση που μπορεί να αντέξει ένα υλικό πριν από το λαιμό. Ο λαιμός είναι το γεγονός να γίνει σημαντικά μικρή η διατομή του δείγματος. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί χρησιμοποιώντας τους διαμοριακούς δεσμούς του δείγματος. Όταν εφαρμόζεται η τάση, οι διαμοριακές δυνάμεις έλξης ενεργούν στην αντίθετη κατεύθυνση, για να διατηρήσουν το δείγμα σε σχήμα. Όταν η πίεση απελευθερωθεί, το δείγμα επιστρέφει πλήρως ή εν μέρει στην αρχική του κατάσταση. Όταν ξεκινά ο λαιμός, τα μόρια τεντώνονται μεταξύ τους, έτσι ώστε οι διαμοριακές δυνάμεις να μην είναι αρκετές για να τα συγκρατήσουν. Αυτό προκαλεί μια ξαφνική καταπόνηση λόγω του στρες και του λαιμού που συμβαίνει. Η αντοχή σε εφελκυσμό είναι επίσης μια ιδιότητα του υλικού. Αυτό μετριέται σε Pascal, αλλά μεγαλύτερη μονάδα όπως το Mega Pascal χρησιμοποιείται σε πρακτικές συνθήκες.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του μέτρου του Young και της αντοχής σε εφελκυσμό;
• Το μέτρο του Young είναι μια μέτρηση της απόκρισης παραμόρφωσης του υλικού στην τάση. Η τελική αντοχή σε εφελκυσμό είναι μια μέτρηση της έντασης που μπορεί να αντέξει το υλικό.
• Το μέτρο του Young είναι μια μεταβλητή για μη γραμμικά υλικά, η οποία ποικίλλει ανάλογα με την τάση που εφαρμόζεται. Η αντοχή σε εφελκυσμό είναι μια σταθερή τιμή για ένα υλικό.
