Elasticiteitsmodulus versus stijfheidsmodulus | Elasticiteitsmodulus versus afschuifmodulus
Elasticiteitsmodulus en stijfheidsmodulus zijn twee eigenschappen van materie. Deze eigenschappen zijn erg belangrijk bij het ontwerpen en implementeren van mechanische en structurele ontwerpen. Deze concepten zijn erg belangrijk voor het begrijpen van de juiste mechanica en statica van vaste systemen. Om een duidelijk begrip te hebben op gebieden zoals engineering en natuurkunde, is een duidelijk begrip van deze concepten vereist. In dit artikel gaan we bespreken wat elasticiteitsmodulus en stijfheidsmodulus zijn, hun toepassingen, definities van elasticiteitsmodulus en stijfheidsmodulus, hun verschillen en tenslotte het verschil tussen deze twee.
Modulus van stijfheid (Shear Modulus)
Afschuifspanning is een vervormingskracht. Wanneer een kracht tangentiaal wordt uitgeoefend op een vast oppervlak, heeft de vaste stof de neiging om te "draaien". Om dit te laten gebeuren, moet de vaste stof worden gefixeerd, zodat deze niet in de richting van de kracht kan bewegen. De eenheid van schuifspanning is Newton per vierkante meter of algemeen bekend als Pascal. We weten dat Pascal ook de eenheid van druk is. De definitie van druk is echter de kracht loodrecht op het oppervlak gedeeld door het oppervlak, terwijl de definitie van schuifspanning de kracht is die evenwijdig is aan het oppervlak per oppervlakte-eenheid. Koppel dat op een vast object inwerkt, kan ook schuifspanning veroorzaken. Per definitie kunnen niet alleen vaste stoffen maar ook vloeistoffen een schuifspanning hebben. Objecten hebben een eigenschap genaamd de afschuifmodulus, die ons vertelt hoe ver het object zal verdraaien voor een bepaalde schuifspanning. Dit hangt af van de vorm, maat,materiaal en temperatuur van het object. Afschuifspanning van constructies en automobieltechniek speelt een hoofdrol bij het ontwerpen en implementeren van het ontwerp.
Elasticiteitsmodulus
Elasticiteit is een zeer nuttige eigenschap van materie. Het is het vermogen van de materialen om terug te keren naar hun oorspronkelijke vorm nadat externe krachten zijn verwijderd. Opgemerkt wordt dat de kracht die nodig is om een elastische staaf gestrekt te houden, evenredig is met de gestrekte lengte van de staaf. Elasticiteitsmodulus is de neiging van een object om elastisch te vervormen wanneer een externe kracht wordt uitgeoefend. De definitie van de elastische modulus is de verhouding tussen spanning en rek. De spanning is de herstellende kracht die wordt veroorzaakt door de vervorming van de moleculen. Stress wordt gegeven als een druk. Spanning is de verhouding tussen de vervormde lengte en de oorspronkelijke lengte van het object. Stam is een dimensieloze hoeveelheid. Daarom heeft de elasticiteitsmodulus ook de afmetingen van spanning, namelijk Newton per vierkante meter of Pascal.
Wat is het verschil tussen elasticiteitsmodulus en stijfheidsmodulus?
• Modulus van stijfheid is geldig voor zowel elastische als niet-elastische vervormingen, terwijl elasticiteitsmodulus alleen geldig is voor elastische vervormingen.
• Elastische vervorming wordt gedefinieerd voor krachten loodrecht op het oppervlak, terwijl de stijfheidsmodulus wordt gedefinieerd voor krachten die parallel aan het oppervlak inwerken.
• De vervorming voor de elasticiteitsmodulus is lineair, terwijl de vervorming voor de stijfheidsmodulus circulair is.
