Модуль пружності – що це таке? Визначення модуля пружності матеріалів для

Модуль зсуву

Опис пружних властивостей навіть ізотропного матеріалу не обходиться знанням одного модуля Юнга. Оскільки, крім розтягування і стиснення, на матеріал можна подіяти зсувними напругою або напругою кручення. В цьому випадку він буде реагувати на зовнішнє зусилля інакше. Для опису пружної деформації зсуву вводять аналог модуля Юнга, модуль зсуву або модуль пружності другого роду.

Всі матеріали слабкіше опираються зсувними напруженням, ніж розтягування або стиснення, тому значення модуля зсуву для них в 2-3 рази менше, ніж значення модуля Юнга. Так, для титану, модуль Юнга якого дорівнює 107 ГПа, модуль зсуву становить лише 40 ГПа, для стали ці цифри мають значення 210 ГПа і 80 ГПа, відповідно.

Модуль пружності дерева

Дерево відноситься до анізотропних матеріалів, оскільки деревні волокна орієнтовані вздовж конкретного напрямку. Саме вздовж волокон вимірюють модуль пружності деревини, оскільки поперек волокон, він менше на 1-2 порядки. Знання модуля Юнга для дерева відіграє важливу роль і враховується при проектуванні конструкцій із дерев’яних панелей.

Значення модуля пружності деревини для деяких видів дерев наведені в таблиці нижче.

Вид дерева Модуль Юнга в ГПа
Лаврове дерево 14
Евкаліпт 18
Кедр 8
Ялина 11
Сосна 10
Дуб 12

Слід зазначити, що наведені значення можуть відрізнятися на величину порядку 1 ГПа для конкретного дерева, оскільки на його модуль Юнга впливає щільність деревини і умови зростання.

Модулі зсуву для різних порід дерев знаходяться в межах 1-2 ГПа, наприклад, для сосни це 1,21 ГПа, а для дуба 1,38 ГПа, тобто деревина практично не чинить опір зсувними напруженням. Цей факт повинен враховуватися при виготовленні дерев’яних несучих конструкцій, які проектують так, щоб вони працювали тільки на розтяг або стиск.

Дивіться також:  Еквівалентна доза. Радіоактивне випромінювання