مدول الاستیسیته طولی یک ماده سازه یا مدول یانگ، یک کمیت فیزیکی است که ویژگی مواد را مشخص می کند که مقاومت آنها را در برابر تغییر شکل هایی که در جهت طولی عمل می کنند تضمین می کند.
پارامتر درجه سفتی یک ماده خاص را مشخص می کند.
نام ماژول مطابق با نام توماس یانگ، فیزیکدان و دانشمند مشهور انگلیسی است که فرآیندهای فشرده سازی و کشش را برای مواد جامد مطالعه کرده است. این کمیت فیزیکی با حرف لاتین E نشان داده می شود. مدول یانگ با پاسکال اندازه گیری می شود.
پارامتر مدول یانگ یا مدول الاستیسیته طولی در محاسبات مختلف هنگام آزمایش مواد برای درجه تغییر شکل در فشار-کشش و همچنین در خمش استفاده می‌شود.
لازم به ذکر است که بیشتر مصالح سازه ای استفاده شده با شاخص مدول یانگ با مقادیر به اندازه کافی بزرگ مشخص می شوند که معمولاً از مرتبه 109 می باشد. پا. بنابراین، برای راحتی محاسبات و ضبط، از یک پیشوند چندگانه "گیگا" (GPa) استفاده می شود.
در زیر مقادیر مدول یانگ برای برخی آورده شده استمواد ساختاری که اغلب برای اهداف عملی مختلف استفاده می شوند. دوام سازه های ساختمانی و سایر اشیاء به ویژگی های مقاومت آنها بستگی دارد.
طبق جدول بالا، ماکزیمم مدول متعلق به فولاد و کمترین آن متعلق به چوب است.
| نام ماده |
شاخصE، [GPa] |
نام ماده |
شاخصE، [GPa] |
| chrome | 300 | برنج | 95 |
| نیکل | 210 | دورالومین | 74 |
| فولاد | 200 | آلومینیوم | 70 |
| چدن | 120 | شیشه | 70 |
| chrome | 110 | قلع | 35 |
| چدن خاکستری | 110 | بتن | 20 |
| سیلیکون | 110 | سرب | 18 |
| برنز | 100 | درخت | 10 |
تعیین گرافیکی مدول یانگ با کمک یک نمودار تنش ویژه امکان پذیر است که منحنی به دست آمده از آزمایش های مکرر مقاومت همان ماده را نشان می دهد.
در این مورد، معنای فیزیکی مدول یانگ یافتن نسبت ریاضی تنش‌های نرمال به متناظر است.نشانگرهای تغییر شکل در بخش خاصی از نمودار تا حد مشخصی از تناسب σpc.
در قالب یک عبارت ریاضی، مدول یانگ به این صورت است: E=σ/ε=tgα
همچنین باید گفت که مدول یانگ نیز یک عامل تناسب در توصیف ریاضی قانون هوک است که به شکل زیر است: σ=Eε
بنابراین، رابطه مستقیم مدول الاستیسیته با ویژگی های اندازه گیری شده سطوح مقطع مواد شرکت کننده در آزمون های سختی با استفاده از شاخص هایی مانند EA و E1 بیان می شود.
EA معیاری است برای سفتی کششی - فشاری ماده در مقطع آن، که در آن A مقدار سطح مقطع میله است.
E1 سفتی خمشی ماده در مقطع آن است، که در آن 1 مقدار گشتاور محوری اینرسی است که در مقطع ماده مورد آزمایش رخ می دهد.
بنابراین، مدول یانگ یک شاخص جهانی است که به شما امکان می دهد خواص مقاومتی یک ماده را از چندین جهت مشخص کنید.
