Fiatal modulus vs szakítószilárdság
Young modulusa és szakítószilárdsága a szilárd anyagok két tulajdonsága. Ezek a tulajdonságok létfontosságú szerepet játszanak olyan területeken, mint az anyagtudomány, a gépészet, az építőipar és a fizika. Nagyon fontos ezeknek a fogalmaknak a megfelelő megértése ahhoz, hogy ezeken a területeken kiemelkedő eredményeket érjünk el. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi a Young-modulus és a szakítószilárdság, ezek definíciói, a Young-modulus és a szakítószilárdság alkalmazásai, e kettő hasonlóságai és végül a Young-modulus és a szakítószilárdság közötti különbség.
Young's Modulus
A Young modulusa az anyag nagyon értékes tulajdonsága, és az anyag merevségének jellemzésére használják. A Young-modulus a tárgyra nehezedő nyomás (feszültség) és a tárgy feszültségének aránya. Mivel az alakváltozás dimenzió nélküli, a Young-modulus mértékegységei megegyeznek a nyomás mértékegységeivel, ami Newton per négyzetméter. Egyes anyagok esetében a Young-modulus bizonyos feszültségtartományokban állandó. Ezek az anyagok engedelmeskednek a Hooke-törvénynek, és lineáris anyagoknak mondják. Azokat az anyagokat, amelyeknek nincs állandó Young-modulusuk, nemlineáris anyagoknak nevezzük. Világosan meg kell érteni, hogy Young modulusa az anyag tulajdonsága, nem a tárgy. Az azonos anyagból készült különböző tárgyaknak ugyanaz a Young-modulusa. A Young-modulus Thomas Young fizikusról kapta a nevét. Young-modulus is meghatározható, mint az a nyomás, amely az anyag egységnyi feszültségéhez szükséges. Annak ellenére, hogy a Young-modulus mértékegységei Pascal, nem használják széles körben. A nagy egységek, például a Mega Pascal vagy a Giga Pascal a hasznos egységek.
Szakítószilárdság
A szakítószilárdság a végső szakítószilárdság (UTS) általános kifejezése. Amikor egy anyagot húznak, megnyúlik. Az erőt, amely az anyagot nyújtja, feszültségnek nevezzük. A végső szakítószilárdság az a maximális igénybevétel, amelyet az anyag elviselhet a nyakba húzás előtt. Az elnyakadás az az esemény, amikor a próbatest keresztmetszete jelentősen kicsi lesz. Ez a minta intermolekuláris kötéseivel magyarázható. A feszültség alkalmazásakor az intermolekuláris vonzási erők ellentétes irányban hatnak, hogy a mintát formában tartsák. Amikor a feszültség megszűnik, a minta teljesen vagy részben visszatér kiindulási állapotába. Amikor az elnyelés elkezdődik, a molekulák széthúzódnak, így az intermolekuláris erők nem elegendőek az összetartásukhoz. Ez hirtelen megerőltetést okoz a stressz miatt, és nyakörv történik. A szakítószilárdság is az anyag tulajdonsága. Ezt Pascalban mérik, de gyakorlati körülmények között nagyobb mértékegységeket, például Mega Pasc alt használnak.
Mi a különbség a Young-modulus és a szakítószilárdság között?
• A Young-modulus az anyag feszültségre adott alakváltozási reakciójának mérése. A végső szakítószilárdság annak mértéke, hogy az anyag mekkora feszültséget tud ellenállni.
• A Young-modulus nemlineáris anyagokra vonatkozó változó, amely az alkalmazott feszültségtől függően változik. A szakítószilárdság egy anyag fix értéke.
