Elastsusmoodul vs jäikusmoodul | Elastne moodul vs nihkemoodul
Elastsusmoodul ja jäikusmoodul on aine kaks omadust. Need omadused on väga olulised mehaaniliste ja konstruktsiooniprojektide kavandamisel ja rakendamisel. Need mõisted on tahkete süsteemide õige mehaanika ja staatika mõistmisel väga olulised. Selge arusaamise saamiseks sellistest valdkondadest nagu inseneriteadus ja füüsika, on vaja neid mõisteid selgelt mõista. Selles artiklis arutame, mis on elastsus- ja jäikusmoodul, nende rakendusi, elastsusmooduli ja jäikusmooduli määratlusi, nende erinevusi ja lõpuks nende kahe erinevust.
Jäikusmoodul (nihkemoodul)
Nõgemispinge on deformatsioonijõud. Kui tahkele pinnale rakendatakse tangentsiaalselt jõudu, kipub tahke aine "väänduma". Selleks peab tahke aine olema fikseeritud nii, et see ei saaks liikuda jõu suunas. Nihkepinge ühik on njuuton ruutmeetri kohta või üldtuntud kui Pascal. Teame, et Pascal on ka rõhu ühik. Kuid rõhu määratlus on pinna suhtes normaalne jõud jagatud pindalaga, nihkepinge definitsioon on aga pinnaga paralleelne jõud pindalaühiku kohta. Fikseeritud objektile mõjuv pöördemoment võib samuti tekitada nihkepinget. Definitsiooni järgi võib nihkepinge olla mitte ainult tahketel ainetel, vaid ka vedelikel. Objektidel on omadus, mida nimetatakse nihkemooduliks, mis ütleb meile, kui kaugele objekt antud nihkepinge korral väändub. See sõltub objekti kujust, suurusest, materjalist ja temperatuurist. Konstruktsioonide ja autotehnika nihkepinge mängib disaini kavandamisel ja elluviimisel peamist rolli.
Elastsusmoodul
Elastsus on mateeria väga kasulik omadus. See on materjalide võime taastada oma algne kuju pärast väliste jõudude eemaldamist. Täheldatakse, et elastse varda venitatuna hoidmiseks vajalik jõud on võrdeline varda venitatud pikkusega. Elastsusmoodul on objekti kalduvus välisjõu mõjul elastselt deformeeruda. Elastsusmooduli definitsioon on pinge ja deformatsiooni suhe. Pinge on molekulide deformatsioonist põhjustatud taastav jõud. Stress antakse survena. Tüve on deformeerunud pikkuse ja objekti algse pikkuse suhe. Tüvi on mõõtmeteta suurus. Seetõttu on elastsusmoodulil ka pinge mõõtmed, mis on Newton ruutmeetri kohta või Pascal.
Mis vahe on elastsusmoodulil ja jäikusmoodulil?
• Jäikusmoodul kehtib nii elastsete kui ka mitteelastsete deformatsioonide korral, samas kui elastsusmoodul kehtib ainult elastsete deformatsioonide korral.
• Elastne deformatsioon on määratletud pinna suhtes normaalsete jõudude jaoks, samas kui jäikusmoodul on määratletud jõudude jaoks, mis mõjuvad piki pinda sellega paralleelselt.
• Elastsusmooduli deformatsioon on lineaarne, samas kui jäikusmooduli deformatsioon on ringikujuline.
