Joustavuuden moduuli vs. jäykkyyden moduuli | Elastinen moduuli vs leikkausmoduuli
Kimmomoduuli ja jäykkyysmoduuli ovat aineen kaksi ominaisuutta. Nämä ominaisuudet ovat erittäin tärkeitä mekaanisten ja rakenteellisten suunnitelmien suunnittelussa ja toteuttamisessa. Nämä käsitteet ovat erittäin tärkeitä kiinteiden järjestelmien oikean mekaniikan ja staatiikan ymmärtämisessä. Näiden käsitteiden ymmärtäminen edellyttää selkeää ymmärrystä muun muassa tekniikan ja fysiikan aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella mitä kimmokerroin ja jäykkyysmoduuli ovat, niiden sovellukset, kimmomoduulin ja jäykkyysmoduulin määritelmät, niiden erot ja lopuksi näiden kahden välinen ero.
Jäykkyyden moduuli (leikkausmoduuli)
Leikkausjännitys on muodonmuutosvoima. Kun voimaa kohdistetaan tangentiaalisesti kiinteään pintaan, kiinteä aine pyrkii "kiertymään". Jotta tämä tapahtuisi, kiinteä aine on kiinnitettävä, jotta se ei voi liikkua voiman suuntaan. Leikkausjännityksen yksikkö on Newton / neliömetri tai yleisesti tunnettu nimellä Pascal. Tiedämme, että Pascal on myös paineyksikkö. Paineen määritelmä on kuitenkin pintaan normaali voima jaettuna pinta-alalla, kun taas leikkausjännityksen määritelmä on pinnan suuntainen voima pinta-alayksikköä kohti. Kiinteään esineeseen vaikuttava momentti voi myös tuottaa leikkausjännityksen. Kiinteän aineen lisäksi myös nesteillä voi määritelmän mukaan olla leikkausjännitys. Kohteilla on ominaisuus, jota kutsutaan leikkausmoduuliksi, joka kertoo kuinka pitkälle esine kiertyy tietylle leikkausjännitykselle. Tämä riippuu muodosta, koosta,esineen materiaali ja lämpötila. Rakenteiden leikkausjännityksellä ja autotekniikalla on päärooli suunnittelun suunnittelussa ja toteutuksessa.
Joustavuuden moduuli
Joustavuus on erittäin hyödyllinen aineen ominaisuus. Materiaalien kyky palata alkuperäiseen muotoonsa ulkoisten voimien poistamisen jälkeen. Havaitaan, että joustavan tangon venytyksessä pitämiseen tarvittava voima on verrannollinen tangon venytettyyn pituuteen. Kimmomoduuli on kohteen taipumus deformoitua elastisesti ulkoisen voiman vaikutuksesta. Kimmomoduulin määritelmä on jännityksen suhde kantaan. Stressi on molekyylien muodonmuutoksen aiheuttama palautusvoima. Stressi annetaan paineena. Vääntö on muodonmuutoksen ja kohteen alkuperäisen pituuden suhde. Kanta on dimensioton määrä. Siksi joustavuusmoduulilla on myös jännityksen mitat, joka on Newton neliömetriä kohden tai Pascal.
Mitä eroa on kimmokerroin ja jäykkyysmoduuli?
• Jäykkyysmoduuli pätee sekä elastisiin että ei-elastisiin muodonmuutoksiin, kun taas elastisuusmoduuli on voimassa vain joustaviin muodonmuutoksiin.
• Elastinen muodonmuutos määritetään pinnan normaalille voimalle, kun taas jäykkyysmoduuli määritetään pinnan suuntaisesti vaikuttaville voimille.
• Kimmomoduulin muodonmuutos on lineaarinen, kun taas jäykkyysmoduulin muodonmuutos on pyöreä.
