3 spôsoby výpočtu modulu

Modul je schopnosť materiálu odolávať rozťahovacím, stláčacím a strihovým silám, ktoré naň pôsobia z vonkajších príčin. Modul pružnosti definuje veľkosť, o ktorú sa materiál deformuje pri pôsobení takýchto vonkajších síl, pričom si zachováva pamäť pôvodného tvaru materiálu. Materiál sa vráti do pôvodného tvaru, keď sa sily odstránia. Schopnosť materiálu vrátiť sa do pôvodného tvaru sa poruší v bode, ktorý sa nazýva medza klzu. Ak vonkajšie sily deformujú materiál za hranicu medze klzu, materiál sa trvalo zdeformuje a po odstránení vonkajších síl sa nevráti do pôvodného tvaru. Ak vonkajšie sily vyženú materiál za bod pevnosti materiálu v ťahu, spôsobí to porušenie materiálu. Použite tieto tipy, aby ste sa naučili vypočítať modul.

Metóda 1 z 3: Pochopte rozdiel medzi napätím a deformáciou


Všimnite si, že napätie v materiáli je spôsobené osovou rozťahovacou silou. Napríklad pri priamom ťahaní za kúsok taffy sa taffy v dôsledku pôsobiaceho napätia roztiahne.[1]


Pochopte, že deformácia materiálu je spôsobená strihovou silou kolmou na os materiálu.[2]
Napríklad tlačenie na stred struny tenisovej rakety spôsobí ohnutie struny v dôsledku pôsobiacej deformácie.

Metóda 2 z 3: Získajte potrebné vstupné údaje do rovníc


Zmerajte proporcionálnu zlomkovú zmenu objemu (známu aj ako dilatácia) materiálu. Pôsobte na materiál známou silou v smere napätia aj deformácie. Meranie dilatácie (dSs), ktorá vzniká v materiáli len pri pôsobení napätia. Zmerajte dilatáciu (dSn), ktorá nastane v materiáli, keď vonkajšia sila pôsobí len na deformáciu.

Metóda 3 z 3: Vykonajte výpočty


Vypočítajte objemový modul. Modul objemovej hmotnosti vyjadruje pevnosť materiálu, keď naň pôsobí vonkajšia sila v axiálnom smere, čím vzniká napätie. Vonkajší tlak p (sila krát plocha, na ktorú sila pôsobí, vyjadrená v MPa) pôsobiaci na materiál sa rovná dilatácii (bezjednotkové číslo) krát objemový modul K (vyjadrený v MPa). Keďže p = K krát dSs, objemový modul K sa určí ako podiel p a dSs.[3]


Zistite modul pružnosti v šmyku. Modul pružnosti v šmyku vyjadruje pevnosť materiálu, keď naň pôsobí vonkajšia sila v kolmom smere, čím vzniká deformácia. Vonkajší tlak p (sila krát plocha, na ktorú sila pôsobí, vyjadrená v MPa) pôsobiaci na materiál sa rovná dilatácii (bezjednotkové číslo) krát modul pružnosti v šmyku G (vyjadrený v MPa). Keďže p = G krát dSn, objemový modul G sa určí ako podiel p a dSn.[4]


  • Určenie Youngovho modulu. Namáhanie materiálu spôsobí úmernú deformáciu a naopak. Youngov modul opisuje vzťah medzi napätím a deformáciou v materiáli. Je to lineárny vzťah až po bod klzu materiálu. Youngov modul E sa rovná napätiu delenému deformáciou.[5]
  • Odkazy