응력
응력은 물질의 단면적으로 분할 된 재료에 적용되는 힘으로 정의됩니다.
응력
force
초기 단면적
스트레인
스트레인은 응용 응력의 결과로 재료의 변형 또는 변위입니다.
변형
새로운 길이
초기 길이
영률
Young 's Modulus는 18 세기 영어 의사 및 물리학자인 Thomas Young의 이름을 따서 명명 된 수치 상수입니다. Young 's Modulus는 길이 방향 장력 또는 압축에 노출 될 때 길이 변화를 견딜 수있는 재료의 능력을 측정 한 것입니다. 종종 탄성 계수로 알려진 영 계수는 균주로 나눈 세로 응력과 동일합니다. 장력 아래의 금속 막대의 경우, 스트레스와 변형은이 기사에서 더 설명 할 수 있습니다.
Young 's Modulus Formula
단면 영역 A가있는 금속 막대의 각 끝에 힘 F가 적용되면 막대는 원래 길이에서 뻗어 있습니다. 
새 길이로 
. (동시에, 단면 부분은 줄어 듭니다.) 인장력의 몫을 단면적 또는 f/a로 나눈 값은 응력입니다. 길이의 변화, 
, 원래 길이로 나뉘어진다 
는 변형 또는 상대 변형입니다. (강도는 치수가 없습니다.)
수학적으로 영의 모듈러스는 다음과 같이 표현됩니다.
Young 's Modulus (e) =
이것은 Hooke의 탄력 법의 특정 형태입니다.
영의 모듈러스는 e.
로 표시됩니다.Young 's Modulus의 계산
Young의 모듈러스 계산은 적용된 힘, 재료 종류 및 재료 영역을 기반으로합니다. 배지의 응력은 적용된 힘에 비례하여 단면적으로 나눈다. 또한 변형은 원래 길이에 비해 재료의 길이 변화를 고려합니다.
시작하려면 물질의 시작 길이를 결정해야합니다. 마이크로 미터의 재료의 단면 영역을 결정합니다. 그런 다음 동일한 마이크로 미터를 사용하여 물질의 다양한 직경을 측정하십시오. 그런 다음 다양한 슬롯 질량을 사용하여 적용된 힘을 계산합니다.
버니어 스케일을 사용하여 다른 길이로 확장되기 때문에 구성 요소의 길이를 계산합니다. 마지막으로, 적용된 힘과 관련하여 다양한 길이 메트릭을 플로팅하십시오. e =인장 응력 / 인장 변형 =(fl) / (a * 변화)는 젊은 모듈러스 방정식이며, 여기서 F는 적용된 힘, L은 초기 길이, a는 사각형 영역, e는 파스칼 (PA)의 젊은 모듈러스입니다.
Young 's Modulus에 대한응용
Young 's Modulus 계산을 사용하여 인장 테스트는 재료의 강성을 결정하는 데 도움이됩니다. 예를 들어 고무 밴드를 가져 가십시오. 당신이 고무 밴드를 스트레칭 할 때, 당신은 그것에 힘을 가하고 있습니다. 고무 밴드는 결국 구부리거나 변형 또는 파손됩니다.
인장 테스트는 이러한 방식으로 다양한 재료의 탄력성을 평가합니다. 이 분류는 주로 탄성과 플라스틱 행동을 구별합니다. 결과적으로, 재료는 원래 상태로 돌아갈 정도로 충분히 변형 될 때 탄력적입니다. 반면에 재료의 플라스틱 거동은 반사적 변형을 나타냅니다.
재료에 많은 양의 힘을받을 때 궁극적 인 강도 파열점이 발생합니다. 다른 재료마다 젊은 모듈러스 값이 다릅니다. 예를 들어, 나일론은 실험적인 인장 테스트에서 48 메가 스칼 (MPA)의 젊은 모듈러스를 보유하고 있으며, 이는 강력한 요소를 만드는 데 좋은 재료임을 나타냅니다. Alumide, 유리로 채워진 나일론 및 Carbonmide는 모두 70 MPa의 젊은 모듈러스를 가지므로 더 강한 구성 요소에 적합합니다. 이 재료와 인장 테스트는 현대 의료 기술에서 안전한 임플란트를 제조하는 데 사용됩니다.
Young 's Modulus의 특성
엔지니어링에서 가장 중요한 테스트 중 하나는 물체 나 재료가 구부러 지거나 파손되는시기를 결정하는 것입니다.
인장 응력의 비율 ( 
) - 
)는 Young 's Modulus (E)로 정의됩니다.
여러 재료의 응력-변형 곡선은 상당히 다른 것처럼 보일 수 있습니다. 부서지기 쉬운 재료는 많은 스트레스를 견딜 수 있기 때문에 매우 강합니다. 플라스틱 재료는 특히 내구성이 없지만 많은 스트레스를 견딜 수 있습니다. Young 's Modulus는 응력-변형 다이어그램에서 라인의 기울기로 표시됩니다.
재료 기계적 특성 연구는 재료가 어떻게 행동하는지 이해하고 새로운 제품을 만들 수있는 방법을 이해하는 데 도움이되기 때문에 중요합니다.
.마이크로 스케일에서 많은 것들이 생물학적 및 비 생물학적 미세 입자 (예 :약리학 적 약물, 생식 요법, 조직 공학)를 포함합니다 (예 :화학 물질, 농업 치료). 우리는 기계적 특성을 이해함으로써 제조 및 가공에 대한 그들의 행동을 예견하여 성능 잠재력을 극대화 할 수 있습니다.
재료의 젊은 모듈러스는 힘에 적용될 때 어떻게 반응 할 것인지 예측하기 위해 알아야 할 중요한 속성입니다. 이것은 건물, 교량, 자동차 등을 포함하여 우리 환경의 거의 모든 것에 중요합니다.
물질의 젊은 모듈러스는 모든 재료의 불변의 기본 속성입니다. 반면에 온도와 압력은 역할을합니다. 재료의 강성은 젊은 모듈러스 (또는 탄성 계수)에 의해 정의됩니다. 다시 말하면, 얼마나 쉽게 구부러 지거나 스트레칭하는지.
결론
응용력 또는 움직임으로 인해 선형 모션 시스템의 모든 구성 요소는 어떤 식 으로든로드됩니다. 구성 요소의 기계적 특성은 이러한 하중에 어떻게 반응하는지 정의합니다.
다양한 재료의 응력-변형 차트는 매우 다를 수 있습니다. 부서지기 쉬운 재료는 많은 스트레스를 견딜 수 있고, 확장되지 않으며, 빨리 깨뜨릴 수 있기 때문에 강력합니다. 연성 재료의 응력-변형 관계는 탄성 영역에서 선형이지만, 선형성은 첫 번째 회전율 (탄성 한계)에서 분해되며 재료는 더 이상 이전 형태로 돌아갈 수 없습니다.
궁극적 인 인장 강도는 두 번째 피크이며, 파손하기 전에 재료가 얼마나 많은 스트레스를 줄 수 있는지 알려줍니다. 플라스틱 재료는 특히 강하지는 않지만 많은 스트레스를 견딜 수 있습니다. 스트레스-변형 플롯에서 선의 구배는 Young 's Modulus를 결정합니다.
