Różnica między modułem sprężystości a modułem sztywności

Moduł sprężystości a moduł sztywności |Moduł sprężystości vs Moduł ścinania
 

Moduł sprężystości i moduł sztywności to dwie właściwości materii. Te właściwości są bardzo ważne przy projektowaniu i wdrażaniu projektów mechanicznych i konstrukcyjnych. Pojęcia te są bardzo ważne w zrozumieniu prawidłowej mechaniki i statyki układów stałych. Aby mieć jasne zrozumienie w takich dziedzinach, jak inżynieria i fizyka, wymagane jest jasne zrozumienie tych pojęć. W tym artykule omówimy moduł sprężystości i moduł sztywności, ich zastosowania, definicje modułu sprężystości i moduł sztywności, ich różnice i wreszcie różnicę między tymi dwoma.

Moduł sztywności (moduł ścinania)

Naprężenie ścinające jest siłą odkształcającą. Kiedy siła przyłożona jest stycznie do litej powierzchni, bryła ma tendencję do „skręcania”. Aby tak się stało, bryła musi być przymocowana, aby nie mogła poruszać się w kierunku siły. Jednostką naprężenia ścinającego jest kwadrat Newtona na metr kwadratowy lub powszechnie znany jako Pascal. Wiemy, że Pascal jest również jednostką ciśnienia. Jednak definicja ciśnienia to siła normalna do powierzchni podzielona przez powierzchnię, natomiast definicja naprężenia ścinającego to siła równoległa do powierzchni na jednostkę powierzchni. Moment obrotowy działający na nieruchomy przedmiot może również wytwarzać naprężenie ścinające. Z definicji nie tylko ciała stałe, ale także płyny mogą wykazywać naprężenie ścinające. Obiekty mają właściwość zwaną modułem ścinania, która mówi nam, jak daleko obiekt skręci się dla danego naprężenia ścinającego. Zależy to od kształtu, wielkości, materiału i temperatury przedmiotu. Naprężenia ścinające konstrukcji i inżynieria samochodowa odgrywają główną rolę w projektowaniu i wdrażaniu projektu.

Moduł sprężystości

Elastyczność jest bardzo przydatną właściwością materii. Zdolność materiałów do powrotu do pierwotnego kształtu po usunięciu sił zewnętrznych. Zauważono, że siła potrzebna do utrzymania rozciągniętego elastycznego pręta jest proporcjonalna do rozciągniętej długości pręta. Moduł sprężystości to tendencja obiektu do odkształcania się elastycznie po przyłożeniu siły zewnętrznej. Definicja modułu sprężystości to stosunek naprężenia do odkształcenia. Naprężenie to siła przywracająca spowodowana deformacją cząsteczek. Stres jest podawany jako nacisk. Naprężenie jest stosunkiem odkształconej długości do pierwotnej długości obiektu. Odkształcenie jest wielkością bezwymiarową. Dlatego moduł sprężystości ma również wymiary naprężenia, którym jest Newton na metr kwadratowy lub Pascal.

Jaka jest różnica między modułem sprężystości a modułem sztywności?

• Moduł sztywności obowiązuje zarówno dla odkształceń sprężystych, jak i nieelastycznych, podczas gdy moduł sprężystości obowiązuje tylko dla odkształceń sprężystych.

• Odkształcenie sprężyste jest zdefiniowane dla sił prostopadłych do powierzchni, natomiast moduł sztywności jest zdefiniowany dla sił działających wzdłuż równoległej do niej powierzchni.

• Odkształcenie modułu sprężystości jest liniowe, natomiast odkształcenie modułu sztywności ma charakter kołowy.