Elasticitetsmodul
Elasticitetsmodul E eller Youngs modul (efter Thomas Young)[1] Y är en materialberoende parameter inom hållfasthetsläran som beskriver förhållandet mellan mekanisk spänning och deformation. Elasticitetsmodulen förhåller sig till skjuvmodulen enligt en formel som inkluderar Poissons tal.
| Elasticitetsmodul | |
| Grundläggande | |
|---|---|
| Alternativnamn | Youngs modul[1] |
| Definition | Förhållandet mellan mekanisk spänning och deformation |
| Storhetssymbol(er) | E |
| Enheter | |
| SI-enhet | Pa = N/m2 = kg·m-1·s-2 |
| SI-dimension | M·L−1·T−2 |
| CGS-enhet | Ba = dyn/cm2 = cm−1·g·s−2 |
| Anmärkningar | |
| Se även | Mekanisk spänning Tryck p |
I det blå området är provstaven elastisk (töjningen upphör då spänningen upphör). Inom detta blå område gäller Hookes lag. Ökar spänningen ytterligare förblir provstaven deformerad även efter dragprovet. Vid en tillräckligt hög spänning uppnås brottgränsen, staven förlängs hastigt utan att spänningen behöver ökas, varefter ett brott sker. Ju mera den blå linjen lutar, desto högre elasticitetsmodul.
Elasticitetsmodulen E för en provstav under ett dragprov är definierad som
där σ är spänningen i staven och ε är dess töjning. Enheten är pascal (Pa=N/m²) och storleksordningen är typiskt 100 GPa. Ekvationen är en omformulering av Hookes lag.
Elasticitetsmodulen bestäms av atomernas bindningar och förändras därför inte vid till exempel härdning eller glödgning då dessa behandlingar inte förändrar atombindningarna.
Ungefärliga värden
redigeraElasticitetsmodulen kan variera mellan olika uppmätningar av draghållfasthet beroende på bland annat testmetod och testmaskin. Dessa värden är approximationer och endast tänkta för ett jämförelsesyfte.
| Material | GPa |
|---|---|
| Polypropen | 1.5-2 |
| Polystyren | 3-3.5 |
| Nylon | 2-4 |
| Magnesium (Mg) | 45 |
| Aluminium | 69 |
| Mässing och brons | 100-125 |
| Titan (Ti) | 116 |
| Koppar (Cu) | 117 |
| Smidesjärn | 190–210 |
| Stål | 210 (200 för armeringsstål) |
| Beryllium (Be) | 287 |
| Molybden (Mo) | 329 |
| Volfram (W) | 400-410 |
| Kiselkarbid (SiC) | 450 |
| Osmium (Os) | 550 |
| Volframkarbid | 450-650 |