מודולוס

מודולוס

מודולוס יאנג (E) מתאר את האלסטיות במתיחה, או את הנטייה של עצם לעיוות לאורך ציר כאשר כוחות מנוגדים מופעלים לאורך ציר זה. הוא מוגדר כיחס בין עומס מתיחה למאמץ מתיחה, ובמקרים רבים פשוט נקרא מודולוס אלסטי.

חשיבות

אלסטומרים משמשים בשימוש רחב לבקרת צליל ורעידות, ובדרך כלל דחוסים בין לוחות קשיחים. כדי לחזות את הרעידות שיועברו דרך האלסטומר יש צורך להבין את מאפייני החומר כמו מודולוס יאנג, מקדם השיכוך ויחס פואסון. בדיקות מודולוס משמשות לבקרה על איכות מוצר ולקביעת ההשפעה של חשיפה כימית או תרמית על אלסטומר/גומי. הגורם החשוב ביותר הוא שמירה על התכונות הפיזיקליות האלו, ולא הערכים המדויקים של עומס מתיחה, התארכות או מודולוס.

מדידה

המודולוס מתואר כעומס הדרוש להארכת הדגימה. באלסטומרים וגומי העומס אינו לינארי למאמץ. לכן המודולוס אינו יחס ואינו שיפוע קבוע, אלא מציין נקודה בעקומת העומס-מאמץ.

חישוב תוצאות/דיווח

מודולוס גולמי הוא מאפיין של חומר המגדיר את התנגדותו לשינוי נפח בעת דחיסה. ניתן לבטא זאת באמצעות הנוסחה:

K = p/ev

כאשר p הוא הלחץ ההידרוסטטי, ev הוא המאמץ הנפחי, ו-K הוא המודולוס הגולמי. בפועל, מאמץ נפחי מוגדר כהקטנה של הנפח.

כפי שהוסבר לעיל, התגובה אינה לינארית. לכן משורטטת עקומת העומס ביחס למאמץ, והשיפוע של החלק הלינארי ייחשב כמודולוס יאנג, E. קיימים קשרים בין מודולוס יאנג E, מודולוס הגזירה G ויחס פואסון v.