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고무 막대의 끝을 서로를 향해 밀면 압축 힘을 가해 막대를 어느 정도 단축시킬 수 있습니다. 끝을 서로 잡아 당기면 힘이 호출됩니다. 장력, 로드를 세로로 늘릴 수 있습니다. 한쪽 끝을 당신쪽으로 잡아 당기고 다른 쪽 끝을 당신에게서 멀어지게하면 전단 힘은 막대가 대각선으로 뻗어 있습니다.
탄성 계수 (이자형)는 압축 또는 인장 상태에서 재료의 강성을 측정하지만 동등한 전단 계수가 있습니다. 재료의 특성이며 물체의 모양이나 크기에 의존하지 않습니다.
작은 고무 조각은 큰 고무 조각과 동일한 탄성 계수를 갖습니다. 탄성 계수영국 과학자 토마스 영 (Thomas Young)의 이름을 따서 명명 된 영 계수 (Young 's modulus)라고도 불리는이 물체는 물체의 압착 또는 신장력을 결과 길이 변화와 관련시킵니다.
스트레스와 긴장은 무엇입니까?
스트레스 (σ)는 단위 면적당 압축 또는 장력이며 다음과 같이 정의됩니다. σ = 에프 / 에이. 여기서 F는 힘이고 A는 힘이 가해지는 단면적입니다. 미터법 시스템에서 응력은 일반적으로 파스칼 (Pa), 평방 미터당 뉴턴 (N / m) 단위로 표시됩니다.2) 또는 제곱 밀리미터 당 뉴턴 (N / mm2).
물체에 응력이 가해지면 모양의 변화를 변형. 압박이나 긴장에 반응하여 정상 변형 (ε)는 다음 비율로 제공됩니다. ε = Δ_L_ / 엘. 이 경우 Δ_L_은 길이 변화이며 엘 원래 길이입니다. 정상적인 긴장 또는 단순히 변형, 차원이 없습니다.
탄성 변형과 소성 변형의 차이점
변형이 너무 크지 않은 한, 고무와 같은 재료는 신장 될 수 있으며, 힘이 제거 될 때 원래의 모양과 크기로 되돌아갑니다. 고무는 경험했다 탄력있는 변형은 가역적 인 형태의 변화입니다. 강철과 같은 거친 금속에서는 작을 수 있지만 대부분의 재료는 어느 정도의 탄성 변형을 유지할 수 있습니다.
그러나 응력이 너무 크면 재료가 플라스틱 변형하고 영구적으로 모양을 변경합니다. 고무 밴드가 두 개에 닿을 때까지 당기는 경우와 같이 재료가 파손되는 지점까지 응력이 증가 할 수도 있습니다.
탄성 계수 공식 사용
탄성 계수 방정식은 압축 또는 장력으로 인한 탄성 변형 조건에서만 사용됩니다. 탄성 계수는 단순히 응력을 변형으로 나눈 것입니다. 이자형 = σ / ε 파스칼 단위 (Pa), 평방 미터당 뉴턴 (N / m)2) 또는 제곱 밀리미터 당 뉴턴 (N / mm2). 대부분의 재료에서 탄성 계수는 너무 커서 일반적으로 메가 파스칼 (MPa) 또는 기가 파스칼 (GPa)로 표시됩니다.
재료의 강도를 테스트하기 위해 기기는 더 큰 힘으로 샘플의 끝을 잡아 당기고 때로는 샘플이 파손될 때까지 길이의 변화를 측정합니다. 적용된 단면으로부터 응력을 계산할 수 있도록 샘플의 단면적을 정의하고 알고 있어야합니다. 예를 들어 연강 시험에서 얻은 데이터를 응력-변형 곡선으로 표시 한 후 강의 탄성 계수를 결정하는 데 사용할 수 있습니다.
응력-변형 곡선의 탄성 계수
탄성 변형은 낮은 변형률에서 발생하며 응력에 비례합니다. 응력-변형 곡선에서이 동작은 약 1 % 미만의 변형률에 대한 직선 영역으로 표시됩니다. 따라서 1 %는 탄성 한계 또는 가역적 변형의 한계입니다.
예를 들어 강의 탄성 계수를 결정하려면 먼저 응력 변형률 곡선에서 탄성 변형 영역을 식별하십시오. 이제 응력 변형 곡선이 약 1 % 미만의 변형에 적용됩니다. ε = 0.01. 해당 지점에서의 해당 응력은 σ = 250 N / mm2. 따라서 탄성 계수 공식을 사용하면 강의 탄성 계수는 이자형 = σ / ε = 250 N / mm2 / 0.01 또는 25,000 N / mm2.