소개 :
필수 엔지니어링 테스트 중 하나는 물체 나 재료의 굽힘 또는 골절이며, 영의 탄성 계수임을 보여주는 특성 입니다. . 재료의 변하지 않는 기본 속성입니다. 이것은 재료가 얼마나 쉬운지를 측정합니다.
이 기사에서는 Young의 탄력성 계수를 계산하는 방법과 결과에서 무엇을 추론 해야하는지에 대한 세부 사항을 얻을 수 있습니다. 우리는 또한 고체의 기본 속성에 대해 배울 것입니다. 이를 탄성 계수 또는 인장 모듈러스라고도합니다.
영의 모듈러스
Young 's Modulus는 스트레칭 및 파손의 지점을 결정할 수있는 주어진 재료의 특성으로 정의 될 수 있습니다. Young의 탄성 계수는 인장 응력 대 인장 균주의 비율로 정의됩니다.
인장 응력은 잠재적으로 찢어 질 수있는 외부 힘에 대한 물체의 저항으로 정의 될 수 있습니다.
기호는 인장 응력 =σ
를 나타냅니다인장 변형은 인장 응력의 적용으로 인해 단위 길이 당 물체의 변형 또는 신장으로 정의 될 수 있습니다.
기호는 인장 변형 =ϵ
를 나타냅니다따라서 Young 's Modulus는 다음 표현으로 표시됩니다.
e =σ/ϵ
여기서,
e는 영 계수를 나타냅니다.
σ는 인장 응력을 나타냅니다.
및>>는 인장 변형을 나타냅니다.
다시 말해 :E =인장 응력/인장 변형
영의 모듈러스 정의
Young의 탄성 계수는 적용된 응력을 유지하기 위해 저항 수준 또는 탄성에 대한 물체에 적용되는 응력의 비율로 정의 될 수 있습니다. 영 계수는 일반적으로 스트레스 계수라고도합니다.
젊은 모듈러스는 영국 물리학자인 토마스 영 경의 이름을 따서 명명되었습니다. 모듈러스는 특정 방향으로 긴장 또는 압축을받는 고체 물질의 탄성의 특성을 설명합니다.
예를 들어, 금속 막대의 경우, 금속 막대에 열이 크게 적용되면, 적법한 과정에서 연장하고 늘어나지 만 열이 제거되면 원래 모양으로 압축됩니다.
사실, Young 's Modulus는 재료가 하중에서 어떻게 변형되는지 설명합니다. 우리는 인장 테스트의 예를 취하여 Young의 탄성 계수를 더 설명 할 수 있습니다. 테스트의 실제 전도를 통해 재료의 응력-변형은 곡선 형태의 그래프에서 관찰됩니다.
x 축에 변형이 묘사되고 응력은 y 축에 묘사됩니다.
인장 테스트는 테스트 조각을 사용하여 길이를 따라 스트레칭하는 광범위한 기계 테스트입니다.
단단한 물체의 힘을 한 방향에서만 적용하는 일축 테스트입니다.
테스트 머신은 견고한 물체의 적용된 하중 또는 힘과 테스트 중 길이 변화를 측정합니다.
인장 테스트의 주요 출력은 응력-변형 곡선으로, 테스트중인 물체가 다른 수준의 응용 응력에 대해 변형되는 물체 또는 재료의 양을 설명합니다.
테스트를 수행하는 동안 응력-변형 곡선이 테스트를 수행하는 재료 또는 물체를 어떻게 진화시키는지를 관찰 할 수 있습니다. 이상적으로는 강철과 같은 금속 고체를 사용할 수 있습니다.
테스트는 금속 골절로 끝나거나 결국 분해됩니다.
인장 테스트 예에서 응력-변형 곡선이 두 영역으로 나뉘어 있음을 알 수 있습니다.
우리가 곡선이 선형임을 알 수있는 탄성 영역 (이 영역에서 응력은 그래프의 변형보다 큽니다)
변형이 그래프의 응력보다 큰 플라스틱 영역.
적용된 응력이 낮고 탄성 영역에 남아 있다고 가정합니다.이 경우 적용된 힘 또는 하중이 제거 될 때 구성 요소의 원래 치수가 완전히 회복됩니다. 플라스틱 영역으로 우리를 데려가는 더 큰 스트레스는 적용된 하중을 제거한 후 영구적 인 플라스틱 변형이 남아 있습니다.
Young 's Modulus Formula
영 계수는 탄성 계수로도 알려져 있습니다. Young의 탄성 계수는 탄성 신체의 강성을 측정합니다. Young 's Modulus의 가치가 높을수록 몸이 더 단단해집니다.
다시 말해서, 더 높은 영률은 신체 또는 물체가 덜 탄력적입니다. Young 's Modulus의 단위는 N/m²입니다. 이것은 본질적으로 스트레스 단위와 동일한 단위입니다.
탄성 계수, 인장 모듈러스 또는 긴장의 탄성 계수라고도하는 영 계수는 스트레스 대 스트레인의 비율이며 재료에 대한 응력-변형 다이어그램의 기울기와 같습니다.
.따라서 Young의 탄성 계수는 스트레스 대 스트레인의 비율로 계산되며 다음 공식으로 표시됩니다.
.e =σ//
여기서,
E는 영 계수를 나타냅니다.
σ는 인장 응력을 나타냅니다.
그리고 ϵ는 인장 균주를 나타냅니다.
이제 스트레스는 단위 N/M2이고 변형은 단위가 전혀 없기 때문에 Young 's Modulus는 응력과 동일한 단위로 남아 있습니다.
.결론
영국 물리학자인 토마스 영 (Thomas Young)의 이름을 따서 명명 된 Young 's Elasticity의 계수는 물체 또는 재료의 탄력성을 물체에 일정한 응력을 적용 할 때 정의합니다.
계수는 스트레스 대 응력의 비율로 표시됩니다.
