Modul pružnosti versus modul tuhosti | Elastický modul versus modul smyku
Modul pružnosti a modul tuhosti jsou dvě vlastnosti hmoty. Tyto vlastnosti jsou velmi důležité při navrhování a realizaci mechanických a konstrukčních návrhů. Tyto pojmy jsou velmi důležité pro pochopení správné mechaniky a statiky pevných systémů. Chcete-li mít jasnou představu o oborech, jako je strojírenství a fyzika, je zapotřebí jasné porozumění těmto pojmům. V tomto článku se budeme zabývat tím, co jsou moduly pružnosti a moduly tuhosti, jejich aplikace, definice modulu pružnosti a modulu tuhosti, jejich rozdíly a nakonec rozdíl mezi těmito dvěma.
Modul tuhosti (smykový modul)
Smykové napětí je deformační síla. Když je síla aplikována tečně na pevný povrch, má pevné těleso tendenci se „kroutit“. Aby k tomu došlo, musí být těleso upevněno, aby se nemohlo pohybovat ve směru síly. Jednotkou smykového napětí je Newton na metr čtvereční nebo běžně známý jako Pascal. Víme, že Pascal je také jednotka tlaku. Definice tlaku je však síla kolmá k povrchu dělená plochou, zatímco definice smykového napětí je síla rovnoběžná s povrchem na jednotku plochy. Kroutící moment působící na pevný předmět může také způsobit smykové napětí. Podle definice mohou mít smykové napětí nejen pevné látky, ale i tekutiny. Objekty mají vlastnost zvanou smykový modul, která nám říká, jak daleko se objekt zkroutí při daném smykovém napětí. To závisí na tvaru, velikosti, materiálu a teplotě předmětu. Smykové namáhání konstrukcí a automobilového inženýrství hraje hlavní roli při navrhování a realizaci návrhu.
Modul pružnosti
Elasticita je velmi užitečná vlastnost hmoty. Je to schopnost materiálů vrátit se do původního tvaru po odstranění jakýchkoliv vnějších sil. Je pozorováno, že síla potřebná k udržení pružné tyče natažené je úměrná natažené délce tyče. Modul pružnosti je tendence předmětu se elasticky deformovat, když je aplikována vnější síla. Definice modulu pružnosti je poměr napětí k deformaci. Napětí je vratná síla způsobená deformací molekul. Stres je dán jako tlak. Deformace je poměr deformované délky k původní délce předmětu. Deformace je bezrozměrná veličina. Proto má modul pružnosti také rozměry napětí, což je Newton na metr čtvereční nebo Pascal.
Jaký je rozdíl mezi modulem pružnosti a modulem tuhosti?
• Modul tuhosti platí pro elastické i neelastické deformace, zatímco modul pružnosti platí pouze pro elastické deformace.
• Elastická deformace je definována pro síly kolmé k povrchu, zatímco modul tuhosti je definován pro síly působící podél povrchu rovnoběžně s ním.
• Deformace pro modul pružnosti je lineární, zatímco deformace pro modul tuhosti je kruhová.
