science >> Wetenschap >  >> Fysica

De veerkrachtmodulus berekenen

"Veerkracht" is een technische term die verwijst naar de hoeveelheid energie die een materiaal kan absorberen en nog steeds in zijn oorspronkelijke staat kan terugbrengen. De veerkrachtmodulus μ voor een bepaalde verbinding vertegenwoordigt het gebied onder het elastische gedeelte van de spanning-rekcurve voor die verbinding en wordt geschreven als:

μ \u003d σ
1 2 ÷ 2E

Waar σ
1 de vloeigrens is en E de Young-modulus is.

De veerkrachtmodulus heeft eenheden energie per eenheid volume. In het internationale systeem (SI) is dit Joule per kubieke meter of J /m 3. Omdat een Joule een Newton-meter is, is J /m 3 hetzelfde als N /m 2.
Stap 1: Bepaal de spanning en Young's modulus

Raadpleeg een tabel met bulkelastische eigenschappen van gangbare materialen, zoals die op de webpagina van de Georgia State University. Met staal als voorbeeld, de spanning is 2,5 × 10 8 N /m 2 en Young's modulus is 2 × 10 11 N /m 2.
Stap 2: Vierkant De Zeef

(2.5 × 10 8 N /m 2) 2 \u003d 6.25 × 10 16 N 2 /m 4
Stap 3: Deel door Twice de waarde van Young's modulus

2E \u003d 2 (2 × 10 11 N /m 2) \u003d 4 × 10 11 N /m 2

6,25 × 10 16 N 2 /m 4 ÷ 4 × 10 11 N /m 2 \u003d 1.5625 × 10 5 J /m 3
Tip

1 psi (pond per vierkante inch), een andere veel voorkomende maat in materiaalkunde, is gelijk aan 6.890 J /m 3.