Elastsuse moodul vs jäikuse moodul | Elastne moodul vs nihkemoodul
Elastsusmoodul ja jäikusmoodul on aine kaks omadust. Need omadused on mehaaniliste ja konstruktsiooniliste kujunduste kavandamisel ja rakendamisel väga olulised. Need mõisted on tahkete süsteemide õige mehaanika ja staatika mõistmisel väga olulised. Selge arusaama saamiseks sellistes valdkondades nagu insener ja füüsika on vajalik nende mõistete selge mõistmine. Selles artiklis arutleme, mis on elastsusmoodul ja jäikusmoodul, nende rakendused, elastsusmooduli ja jäikuse mooduli määratlused, nende erinevused ja lõpuks nende kahe erinevus.
Jäikuse moodul (nihkemoodul)
Nihkepinge on deformatsioonijõud. Kui tahkele pinnale tangentsiaalselt rakendatakse jõudu, kipub tahke aine „väänduma“. Selleks peab tahke aine olema fikseeritud, nii et see ei saaks liikuda jõu suunas. Nihkepinge ühik on Newton ruutmeetri kohta või üldtuntud kui Pascal. Me teame, et Pascal on ka rõhuühik. Rõhu määratlus on aga pinna suhtes normaalne jõud jagatud pindalaga, samas kui nihkepinge määratlus on pinnaga paralleelne jõud pinnaühiku kohta. Fikseeritud objektile mõjuv pöördemoment võib tekitada ka lõikepinge. Definitsiooni kohaselt võivad nihkepinged olla mitte ainult tahked, vaid ka vedelikud. Objektidel on omadus, mida nimetatakse nihkemooduliks, mis ütleb meile, kui kaugele objekt antud nihkepinge korral väändub. See sõltub kujust, suurusest,eseme materjal ja temperatuur. Konstruktsioonide nihkepinged ja autotehnika mängivad disaini kujundamisel ja rakendamisel põhirolli.
Elastsuse moodul
Elastsus on aine väga kasulik omadus. See on materjalide võime pärast väliste jõudude eemaldamist oma algkujule naasta. Täheldatakse, et elastse varda venitatuna hoidmiseks vajalik jõud on proportsionaalne varda venitatud pikkusega. Elastsusmoodul on objekti kalduvus välise jõu rakendamisel elastselt deformeeruda. Elastsusmooduli määratlus on pinge ja tüve suhe. Stress on molekulide deformatsioonist põhjustatud taastav jõud. Stress antakse rõhuna. Pingutus on deformeeritud pikkuse ja objekti algpikkuse suhe. Tüvi on mõõtmeteta suurus. Seetõttu on elastsusmoodulil ka pinge mõõtmed, milleks on Newton ruutmeetri kohta ehk Pascal.
Mis vahe on elastsusmoodulil ja jäikusmoodulil?
• Jäikuse moodul kehtib nii elastsete kui ka mitteelastsete deformatsioonide korral, elastsusmoodul aga ainult elastsete deformatsioonide korral.
• Elastne deformatsioon on määratletud pinnale normaalsete jõudude jaoks, jäikusmoodul aga piki pinda paralleelselt mõjuvate jõudude jaoks.
• Elastsusmooduli deformatsioon on lineaarne, jäikusmooduli deformatsioon aga ümmargune.
