Noor moodul vs tõmbetugevus
Youngi moodul ja tõmbetugevus on tahkete ainete kaks omadust. Need omadused mängivad olulist rolli sellistes valdkondades nagu materjaliteadus, masinaehitus, konstruktsioonid ja füüsika. Sellistes valdkondades silma paistmiseks on väga oluline mõista neid mõisteid õigesti. Selles artiklis käsitleme, mis on Youngi moodul ja tõmbetugevus, nende määratlused, Youngi mooduli ja tõmbetugevuse rakendused, nende kahe sarnasused ning lõpuks Youngi mooduli ja tõmbetugevuse erinevus.
Youngi moodul
Youngi moodul on aine väga väärtuslik omadus ja seda kasutatakse materjali jäikuse iseloomustamiseks. Youngi moodul on objektile avaldatava rõhu (pinge) ja objekti pinge suhe. Kuna tüvi on mõõtmeteta, on Youngi mooduli ühikud võrdsed rõhuühikutega, mis on Newton ruutmeetri kohta. Mõne materjali puhul on Youngi moodul konstantsus teatud pingepiirkonnas. Need materjalid järgivad Hooke'i seadust ja on väidetavalt lineaarsed materjalid. Materjale, millel pole konstantset Jungi moodulit, nimetatakse mittelineaarseteks materjalideks. Tuleb selgelt mõista, et Youngi moodul on materjali, mitte objekti omadus. Erinevatest samast materjalist esemetel on sama Youngi moodul. Youngi moodul on nimetatud füüsik Thomas Youngi järgi. Samuti saab määratleda Youngi mooduli kui rõhu, mis on vajalik materjali ühiku koormamiseks. Ehkki Youngi mooduli ühikud on Pascal, ei ole seda laialdaselt kasutatud. Kasulikud ühikud on sellised suured üksused nagu Mega Pascal või Giga Pascal.
Tõmbetugevus
Tõmbetugevus on üldine mõiste, mida kasutatakse lõpliku tõmbetugevuse (UTS) jaoks. Materjali tõmmates see venib. Materjali venitavat jõudu tuntakse kui pinget. Lõplik tõmbetugevus on maksimaalne pinge, mida materjal enne kaelustamist talub. Kaelamine on see, kui isendi ristlõige muutub märkimisväärselt väikeseks. Seda saab seletada isendi molekulidevaheliste sidemete abil. Pinge rakendamisel toimivad molekulidevahelised tõmbejõud vastupidises suunas, hoides isendit vormis. Pinge vabastamisel naaseb proov täielikult või osaliselt algsesse olekusse. Kui kaelamine algab, venitatakse molekulid lahku, nii et molekulidevahelistest jõududest ei piisa nende kooshoidmiseks. See põhjustab stressi tõttu ootamatut koormust ja juhtub kaela löömine. Tõmbetugevus on ka materjali omadus. Seda mõõdetakse Pascalis, kuid praktilistes tingimustes kasutatakse suuremat ühikut, näiteks Mega Pascal.
Mis vahe on Youngi moodulil ja tõmbetugevusel?
• Youngi moodul on materjali pingetundlikkuse mõõtmine pingele. Lõplik tõmbetugevus on selle mõõtmine, kui suurt koormust materjal talub.
• Youngi moodul on mittelineaarsete materjalide muutuja, mis varieerub sõltuvalt rakendatavast pingest. Tõmbetugevus on materjali fikseeritud väärtus.
