Jonge modulus versus treksterkte
Young's modulus en treksterkte zijn twee eigenschappen van vaste stoffen. Deze eigenschappen spelen een cruciale rol op gebieden als materiaalkunde, werktuigbouwkunde, constructies en natuurkunde. Het is erg belangrijk om een goed begrip van deze concepten te hebben om op dergelijke gebieden uit te blinken. In dit artikel gaan we bespreken wat Young's modulus en treksterkte zijn, hun definities, toepassingen van Young's modulus en treksterkte, de overeenkomsten van deze twee en tot slot het verschil tussen Young's modulus en treksterkte.
Young's Modulus
Young's modulus is een zeer waardevolle eigenschap van materie en wordt gebruikt om de stijfheid van het materiaal te karakteriseren. Young's modulus is de verhouding tussen de druk op het object (spanning) en de spanning van het object. Omdat rek dimensieloos is, zijn de eenheden van Young's modulus gelijk aan de eenheden van druk, die Newton per vierkante meter is. Voor sommige materialen is de Young-modulus constant over een bepaald spanningsbereik. Deze materialen voldoen aan de wet van Hooke en er wordt gezegd dat het lineaire materialen zijn. Materialen die geen constante Young-modulus hebben, staan bekend als niet-lineaire materialen. Het moet duidelijk zijn dat de modulus van Young een eigenschap is van het materiaal, niet van het object. Verschillende objecten gemaakt van hetzelfde materiaal hebben dezelfde Young-modulus. De Young's modulus is vernoemd naar de natuurkundige Thomas Young. Young's modulus kan ook worden gedefinieerd als de druk die nodig is om een eenheidsrek op het materiaal te hebben. Hoewel de eenheden van de Young-modulus Pascal zijn, wordt deze niet algemeen gebruikt. Grote eenheden zoals Mega Pascal of Giga Pascal zijn de nuttige eenheden.
Treksterkte
Treksterkte is de algemene term die wordt gebruikt voor de ultieme treksterkte (UTS). Wanneer aan een materiaal wordt getrokken, rekt het uit. De kracht die het materiaal uitrekt, staat bekend als de spanning. De ultieme treksterkte is de maximale spanning die een materiaal kan weerstaan voordat het wordt ingesnoerd. Insnoering is het geval dat de dwarsdoorsnede van het preparaat aanzienlijk klein wordt. Dit kan worden verklaard met behulp van de intermoleculaire bindingen van het preparaat. Wanneer de spanning wordt uitgeoefend, werken de intermoleculaire aantrekkingskrachten in de tegenovergestelde richting om het preparaat in vorm te houden. Wanneer de spanning wordt opgeheven, keert het preparaat geheel of gedeeltelijk terug naar zijn oorspronkelijke toestand. Wanneer de insnoering begint, worden de moleculen uit elkaar gerekt, zodat de intermoleculaire krachten niet voldoende zijn om ze bij elkaar te houden. Dit veroorzaakt een plotselinge spanning als gevolg van de spanning en insnoering gebeurt. Treksterkte is ook een eigenschap van het materiaal. Dit wordt gemeten in Pascal, maar in praktische omstandigheden wordt een grotere eenheid zoals Mega Pascal gebruikt.
Wat is het verschil tussen Young's Modulus en Treksterkte?
• Young's modulus is een maat voor de rekresponsie van het materiaal op de spanning. Ultieme treksterkte is een maat voor hoeveel spanning het materiaal kan weerstaan.
• De Young's modulus is een variabele voor niet-lineaire materialen, die varieert met de toegepaste spanning. De treksterkte is een vaste waarde voor een materiaal.
