โมดูลัสยืดหยุ่นเทียบกับโมดูลัสแข็ง | โมดูลัสยืดหยุ่นเทียบกับโมดูลัสเฉือน
โมดูลัสความยืดหยุ่นและโมดูลัสความแข็งแกร่งเป็นคุณสมบัติสองประการของสสาร คุณสมบัติเหล่านี้มีความสำคัญมากในการออกแบบและใช้การออกแบบทางกลและโครงสร้าง แนวคิดเหล่านี้มีความสำคัญมากในการทำความเข้าใจกลไกที่เหมาะสมและสถิตย์ของระบบที่เป็นของแข็ง เพื่อให้มีความเข้าใจที่ชัดเจนในสาขาต่างๆ เช่น วิศวกรรมและฟิสิกส์ จำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ชัดเจนในแนวคิดเหล่านี้ ในบทความนี้ เราจะพูดถึงโมดูลัสความยืดหยุ่นและโมดูลัสความแข็งแกร่ง การนำไปใช้ คำจำกัดความของโมดูลัสความยืดหยุ่นและโมดูลัสความแข็งแกร่ง ความแตกต่าง และความแตกต่างระหว่างสองสิ่งนี้ในที่สุด
โมดูลัสของความแข็งแกร่ง (โมดูลัสเฉือน)
แรงเฉือนเป็นแรงเสียรูป เมื่อแรงถูกนำไปใช้กับพื้นผิวที่เป็นของแข็ง ของแข็งมีแนวโน้มที่จะ "บิด" เมื่อต้องการสิ่งนี้จะเกิดขึ้น ของแข็งจะต้องได้รับการแก้ไขเพื่อไม่ให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางของแรง หน่วยของความเค้นเฉือนคือนิวตันต่อตารางเมตรหรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าปาสกาล เรารู้ว่า Pascal ก็เป็นหน่วยของความดันเช่นกัน อย่างไรก็ตาม คำจำกัดความของแรงดันคือแรงตั้งฉากของพื้นผิวหารด้วยพื้นที่ ในขณะที่นิยามของความเค้นเฉือนคือแรงที่ขนานกับพื้นผิวต่อหน่วยพื้นที่ แรงบิดที่กระทำต่อวัตถุคงที่ยังทำให้เกิดแรงเฉือนได้อีกด้วย ตามคำนิยาม ไม่เพียงแต่ของแข็งเท่านั้น แต่ของเหลวยังสามารถมีความเครียดเฉือนได้ วัตถุมีคุณสมบัติที่เรียกว่าโมดูลัสเฉือน ซึ่งบอกเราว่าวัตถุจะบิดตัวได้ไกลแค่ไหนสำหรับความเค้นเฉือนที่กำหนด ขึ้นอยู่กับรูปร่าง ขนาด วัสดุ และอุณหภูมิของวัตถุ แรงเฉือนของโครงสร้างและวิศวกรรมยานยนต์มีบทบาทสำคัญในการออกแบบและนำการออกแบบไปใช้
โมดูลัสความยืดหยุ่น
ความยืดหยุ่นเป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์มากของสสาร เป็นความสามารถของวัสดุที่จะกลับคืนสู่รูปร่างเดิมหลังจากขจัดแรงภายนอกออกแล้ว สังเกตได้ว่าแรงที่ต้องใช้เพื่อให้แท่งยางยืดยืดได้สัดส่วนกับความยาวที่ยืดออกของแท่ง โมดูลัสความยืดหยุ่นคือแนวโน้มที่วัตถุจะบิดเบี้ยวอย่างยืดหยุ่นเมื่อใช้แรงภายนอก คำจำกัดความของโมดูลัสยืดหยุ่นคืออัตราส่วนของความเค้นต่อความเครียด ความเครียดคือแรงคืนที่เกิดจากการเปลี่ยนรูปของโมเลกุล ความเครียดจะได้รับเป็นแรงกดดัน ความเครียดคืออัตราส่วนของความยาวที่ผิดรูปกับความยาวดั้งเดิมของวัตถุ ความเครียดเป็นปริมาณที่ไม่มีมิติ ดังนั้น โมดูลัสความยืดหยุ่นจึงมีมิติของความเค้น ซึ่งก็คือนิวตันต่อตารางเมตรหรือปาสกาล
โมดูลัสความยืดหยุ่นและโมดูลัสความแข็งแกร่งต่างกันอย่างไร
• โมดูลัสของความแข็งแกร่งใช้ได้กับการเสียรูปทั้งแบบยืดหยุ่นและไม่ยืดหยุ่น ในขณะที่โมดูลัสความยืดหยุ่นใช้ได้เฉพาะกับการเปลี่ยนรูปยางยืด
• การเสียรูปยางยืดถูกกำหนดไว้สำหรับแรงตั้งฉากกับพื้นผิว ในขณะที่โมดูลัสของความแข็งแกร่งถูกกำหนดไว้สำหรับแรงที่กระทำตามพื้นผิวขนานกับมัน
• การเสียรูปของโมดูลัสความยืดหยุ่นเป็นแบบเส้นตรง ในขณะที่การเสียรูปของโมดูลัสของความแข็งแกร่งนั้นเป็นแบบวงกลม