Модуль упругости и модуль жесткости | Модуль упругости и модуль сдвига
Модуль упругости и модуль жесткости - два свойства материи. Эти свойства очень важны при проектировании и реализации механических и структурных конструкций. Эти концепции очень важны для понимания правильной механики и статики твердых систем. Чтобы иметь четкое понимание в таких областях, как инженерия и физика, требуется четкое понимание этих концепций. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое модуль упругости и модуль жесткости, их применение, определения модуля упругости и модуля жесткости, их различия и, наконец, разницу между ними.
Модуль жесткости (модуль сдвига)
Напряжение сдвига является силой деформации. Когда сила приложена по касательной к твердой поверхности, твердое тело имеет тенденцию «скручиваться». Для этого твердое тело должно быть закреплено, чтобы оно не могло двигаться в направлении действия силы. Единицей напряжения сдвига является ньютон на квадратный метр или широко известный как Паскаль. Мы знаем, что Паскаль также является единицей давления. Однако определение давления - это сила, нормальная к поверхности, деленная на площадь, тогда как определение напряжения сдвига - это сила, параллельная поверхности на единицу площади. Крутящий момент, действующий на неподвижный объект, также может создавать напряжение сдвига. По определению, не только твердые тела, но и жидкости могут испытывать напряжение сдвига. У объектов есть свойство, называемое модулем сдвига, которое говорит нам, насколько сильно будет скручиваться объект при заданном напряжении сдвига. Это зависит от формы, размера, материала и температуры объекта. Напряжение сдвига конструкций и автомобильной техники играет основную роль при разработке и реализации проекта.
Модуль упругости
Упругость – очень полезное свойство материи. Это способность материалов возвращаться к своей первоначальной форме после устранения любых внешних сил. Замечено, что сила, необходимая для удержания эластичного стержня в натянутом состоянии, пропорциональна длине растянутого стержня. Модуль упругости – это тенденция тела упруго деформироваться при приложении внешней силы. Определение модуля упругости - это отношение напряжения к деформации. Напряжение – это восстанавливающая сила, вызванная деформацией молекул. Стресс дается как давление. Деформация – это отношение деформированной длины к исходной длине объекта. Деформация - безразмерная величина. Следовательно, модуль упругости также имеет размерность напряжения, которая составляет ньютон на квадратный метр или паскаль.
В чем разница между модулем упругости и модулем жесткости?
• Модуль жесткости действителен как для упругих, так и для неупругих деформаций, тогда как модуль упругости действителен только для упругих деформаций.
• Упругая деформация определяется для сил, нормальных к поверхности, а модуль жесткости определяется для сил, действующих вдоль поверхности, параллельной ей.
• Деформация модуля упругости является линейной, а деформация модуля жесткости – круговой.
