Elasticitetsmodul

Elasticitetsmodul
Grundläggande
AlternativnamnYoungs modul[1]
DefinitionFörhållandet mellan mekanisk spänning och deformation
Storhetssymbol(er)E
Enheter
SI-enhetPa  = N/m2
= kg·m-1·s-2
SI-dimensionM·L−1·T−2
CGS-enhetBa = dyn/cm2
= cm−1·g·s−2
Anmärkningar
Se ävenMekanisk spänning Tryck p
Mekanisk spänning som funktion av töjning under ett dragprov.
I det blå området är provstaven elastisk (töjningen upphör då spänningen upphör). Inom detta blå område gäller Hookes lag. Ökar spänningen ytterligare förblir provstaven deformerad även efter dragprovet. Vid en tillräckligt hög spänning uppnås brottgränsen, staven förlängs hastigt utan att spänningen behöver ökas, varefter ett brott sker. Ju mera den blå linjen lutar, desto högre elasticitetsmodul.
Approximation av potentiell energi som funktion av atomavstånd; den kvadratiska potentialen följer av integrering av Hookes lag.

Elasticitetsmodul E eller Youngs modul (efter Thomas Young)[1] Y är en materialberoende parameter inom hållfasthetsläran som beskriver förhållandet mellan mekanisk spänning och deformation. Elasticitetsmodulen förhåller sig till skjuvmodulen enligt en formel som inkluderar Poissons tal.

Elasticitetsmodulen E för en provstav under ett dragprov är definierad som

där σ är spänningen i staven och ε är dess töjning. Enheten är pascal (Pa=N/m²) och storleksordningen är typiskt 100 GPa. Ekvationen är en omformulering av Hookes lag.

Elasticitetsmodulen bestäms av atomernas bindningar och förändras därför inte vid till exempel härdning eller glödgning då dessa behandlingar inte förändrar atombindningarna.

Ungefärliga värden

Elasticitetsmodulen kan variera mellan olika uppmätningar av draghållfasthet beroende på bland annat testmetod och testmaskin. Dessa värden är approximationer och endast tänkta för ett jämförelsesyfte.

Ungefärliga elasticitetsmoduler[2]
Material GPa
Polypropen1.5-2
Polystyren3-3.5
Nylon2-4
Magnesium (Mg)45
Aluminium69
Mässing och brons100-125
Titan (Ti)116
Koppar (Cu)117
Smidesjärn190–210
Stål210 (200 för armeringsstål)
Beryllium (Be)287
Molybden (Mo)329
Volfram (W)400-410
Kiselkarbid (SiC)450
Osmium (Os)550
Volframkarbid450-650

Se även

Referenser

  1. ^ [a b] ”Youngs modul”. Terminologicentrum. http://www.tnc.se/index.php?option=com_simplefaq&task=answer&Itemid=116&catid=47&aid=14. 
  2. ^ http://www.engineeringtoolbox.com/young-modulus-d_417.html

Media som används på denna webbplats

Potentiel deformation elastique.png
Författare/Upphovsman: unknown, Licens: CC BY-SA 3.0
Courbe contrainte vs deformation.png
Description: Graphique de contrainte versus déformation (essai de traction)
Auteur: Philippe Aubertin (Sarex)
License: Domaine public
Image créée pour le Wikipédia francophone