Модуль Юнга

фізична величина, що характеризує пружні властивості ізотропних речовин, один із модулів пружності

Мо́дуль Ю́нга (модуль пружності першого роду або модуль пружності під час розтягу) — фізична величина, що характеризує пружні властивості ізотропних речовин, один із модулів пружності.

Модуль Юнга
Зображення
Названо на честьТомас Юнг
Досліджується вматеріалознавство
Розмірність
Формула[1][2]
Позначення у формулі, і
Символ величини (LaTeX), і
Підтримується ВікіпроєктомВікіпедія:Проєкт:Математика
Рекомендована одиниця вимірюванняпаскаль[2][3], newton per square metred[2] і kilogram per metre square secondd[2]

За ДСТУ 2825-94[4]: Модуль пружності під час розтягу — відношення нормального напруження до відповідної лінійної деформації за лінійного напруженого стану до границі пропорційності.

Позначається латинською літерою E (від англ. Elasticity), вимірюється в Н/м² (ньютонах на метр в квадраті) або Па (паскалях), переважно в гігапаскалях. Названо на честь англійського фізика XIX століття Томаса Юнга. Часто ще цю фізичну величину називають модулем пружності першого роду.

Модуль Юнга для випадку розтягу-стискання стрижня осьовою силою розраховується наступним чином:

де: F — осьова сила;

S — площа поверхні (перерізу), по якій розподілена дія сили;
l — довжина стрижня, що деформується;
 — модуль зміни довжини стрижня в результаті пружної деформації.

Модуль Юнга встановлює зв'язок між деформацією розтягу й механічним напруженням направленим на розтяг.

,

де: σ — механічне напруження, визначається, як сила, що припадає на одиницю площі поперечного перерізу тіла,

 — величина відносної деформації (відносне видовження).

Наведена формула справедлива при малих пружних деформаціях.

Зв'язок із іншими модулями пружності

В теорії пружності використовуються кілька різних модулів, виходячи із міркувань зручності. Всі вони зв'язані між собою простими співвідношеннями. Пружні властивості ізотропного середовища повністю характеризуються двома незалежними коефіцієнтами, наприклад, модулем Юнга й модулем зсуву, або модулем Юнга й коефіцієнтом Пуассона. Модуль Юнга зручно використовувати при одновісній деформації.

Існують такі формули зв'язку між модулями пружності

,

де K — модуль всебічного стиску, μ — модуль зсуву.

,

де ν — коефіцієнт Пуассона.

,

де μ — модуль зсуву.

Коефіцієнт Ламе λ виражається через модуль Юнга й коефіцієнт Пуассона:

Значення модуля Юнга для деяких матеріалів

МатеріалМодуль Юнга E, ГПа
Алмаз1220
Алюміній70
Бронза75-125
Вольфрам350
Гума (при малих деформаціях)0.01-0.1
Дюралюміній74
Карбід вольфраму450-650
Кобальт210
Кремній109
Латунь95
Лід3
Мідь110
Нікель210
Олово35
Поліетилен високого тиску0,8
Поліетилен низького тиску0,2
Поліпропілен1,5-2
Порцеляна59
Свинець18
Срібло80
Сірий чавун110
Сталь200-210
Скло50-90
Цинк120
Хром300

Див. також

Примітки

  • а б в г 4-19.1 // Quantities and units — Part 4: Mechanics — 2 — ISO, 2019. — 15 с.
  • 4-18.a // Quantities and units—Part 4: Mechanics — 1 — ISO, 2006. — 24 p.
  • ДСТУ 2825-94 Розрахунки та випробування на міцність. Терміни та визначення основних понять.
  • Джерела

    • Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. (1987). Теоретическая физика. т. VII. Теория упругости. Москва: Наука.
    • Опір матеріалів. Підручник /Г. С. Писаренко, О. Л. Квітка, Е. С. Уманський. За ред. Г. С. Писаренка — К.: Вища школа,1993 .- 655 с. ISBN 5-11-004083-4
    • Опір матеріалів: Навч. посіб. для студентів ВНЗ. Рекомендовано МОН / Шваб'юк В. І. — К., 2009. — 380 с.
    • Мильніков О. В. Опір матеріалів. Конспект лекцій. [Архівовано 20 січня 2022 у Wayback Machine.] − Тернопіль: Видавництво ТНТУ, 2010. − 257 с.

    Посилання

    🔥 Top keywords: Головна сторінкаЧемпіонат Європи з футболу 2024Спеціальна:ПошукВікіпедія:Культурна спадщина та видатні постаті (2024)Збірна України з футболуБріджертониЧемпіонат Європи з футболу 2020YouTubeУкраїнаЧемпіонат Європи з футболуЗбірна Румунії з футболуРебров Сергій СтаніславовичГлобальний саміт мируРадіо «Свобода»ДефолтРумуніяЛунін Андрій ОлексійовичНаціональна суспільна телерадіокомпанія УкраїниДень батькаДовбик Артем ОлександровичШевченко Андрій МиколайовичЯрмоленко Андрій МиколайовичЧемпіонат Європи з футболу 2024 (кваліфікаційний раунд)Мудрик Михайло Петрович138-ма зенітна ракетна бригада (Україна)FacebookЄрмак Андрій БорисовичСексВійськові звання України22-га окрема механізована бригада (Україна)Зінченко Олександр ВолодимировичТериторіальний центр комплектування та соціальної підтримкиДумками навиворіт 2Чемпіонат Європи з футболу 2016Список операторів систем розподілу України2024 у телебаченніMegogoСписок українських жіночих іменКиїв