SI-yksiköt | pascal (MPa, GPa) |
---|---|
Ulottuvuus | M · L -1 · T -2 |
Luonto | Koko tensori intensiivinen |
Tavallinen symboli | Tarkastetusta moduulista riippuen: E , G , K , λ , ν , M , P - aallon moduuli |
Kimmokertoimen (tai kimmomoduulin tai moduuli säilyttämistä ) on luontainen määrä on materiaalia , joka määritellään suhteella, joka stressi on elastisen muodonmuutoksen tästä aiheutuva stressi. Muodonmuutokset on dimensioton , elastisuusmoduulilla ovat homogeenisia , jonka paine ja niiden SI- yksikkö on siis pascal ; käytännössä käytetään pikemminkin moninkertaista, MPa: ta tai GPa: ta .
Homogeenisen isotrooppisen ja lineaarisen materiaalin elastiselle käyttäytymiselle on ominaista kaksi riippumatonta kimmomoduulia (tai vakiota). Sivun alaosassa oleva taulukko nimeltä ”Muunnoskaavat” osoittaa joustavien moduuliparien suhteet kuudesta moduulista: E , G , K , M , ν ja λ . Tässä taulukossa annettujen suhteiden käyttö edellyttää kuitenkin kirjallisuudessa annettuja korjauksia.
On rakenteellinen suunnittelu , yleisin valinta on pari Youngin kerroin ja Poissonin suhde ( E , ν ); käytetään myös vastaavaa paria ( E , G ). E- moduulia (liittyy jäykkyyteen ) käytetään usein akustiikassa .
Reologisten ominaisuuksien tuntemus lämpötilan funktiona on erittäin kiinnostava. Moduulien tai viskositeettien muutokset ovat usein merkittäviä. Katso myös lasittumislämpötila ( T v ) ja lämpöstabiilisuus .
Muodonmuutoksen tyypistä riippuen materiaalin kimmokerroin voi olla:
Erilaisia elastisia moduuleja, jotka vastaavat erityyppisiä muodonmuutoksia (esimerkkejä):
Sukunimi | Aineellinen käyttäytyminen | Käyttäytymislaki |
---|---|---|
Vetomoduuli | Kun näyte altistetaan yksiakseliselle rasitukselle , se pienen lineaarisen laajenemisen mukaan paksuuteen nähden. | |
Leikkausmoduuli | Kun leikkausjännitys altistuu näytteelle, se muuttuu muodonmuutoksesta . | |
Mekaaninen kokoonpuristuvuusmoduuli | Puristettavuusrajoituksesta riippuen näytteen tilavuus vaihtelee muuttamatta muotoa. | |
Yksiaksiaalinen muodonmuutosmoduuli | Näytteen kokoonpuristuvuusrajoituksesta riippuen näytteen tilavuus vaihtelee muuttamatta sen muotoa. Tuloksena oleva kanta on suuri verrattuna paksuuteen. |
Yleensä varten viskoelastisen materiaalin , ei ole mitään jän- kanta suhdetta (reologiset yhtälö) riippumaton ajasta ( t ), näin on erityisesti, että strain- to -kannan suhteen . Dynaamista jännitesuhdetta sinimuotoiselle tärinälle altistuneen viskoelastisen materiaalin dynaamisella muodonmuutoksella kutsutaan kompleksimoduuliksi tai dynaamiseksi moduuliksi ja viskoelastiseksi moduuliksi , merkitään M *
kanssa:
M " , The moduuli säilyttämisen , todellinen osa M *, joka edustaa elastinen komponentti M * ja jäykkyyttä viskoelastista ainetta; M '' , häviömoduuli , imaginaariosan M *, joka edustaa viskoosi komponentti M *; C *, kompleksinen tyytyväisyys lineaariseen viskoelastiseen käyttäytymiseen; ja vastaavasti jännitys- ja venytyssyklien amplitudit.Kimmoisuus ja viskoosi jännitteet on kytketty materiaalin ominaisuuksiin moduulin avulla.
Yllä oleva kaavio kuvaa erilaisia dynaamisia mekaanisia ominaisuuksia kompleksitasossa kokeessa, jossa käytetään sinimuotoisia muodonmuutoksia; on jännityksen ja rasituksen välinen vaihekulma .
Materiaalin katsotaan olevan lineaarisesti viskoelastinen, jos jännityksen ja muodonmuutoksen suhde (tai moduuli) on heikosti deformoituneena vain taajuuden (tai ajan) ja lämpötilan ( T ) funktio . Kriittiseltä kantatasolta alkaen näytteen käyttäytyminen on epälineaarista.
Viskoelastinen moduuli määritetään DMA : ssa näytteen geometrian ja dynaamisen jäykkyyden perusteella . Esimerkiksi deformoituvan kiinteän aineen viskoelastiset moduulit E ' ja E' ' voidaan mitata DMA: ssa altistamalla näyte vetolujuus-puristus- tai taivutusjännitykselle. Viskoelastisen moduli G ' ja G' kiinteää tuotetta, joka on sula ( polymeeri ), joka on hartsia , joka on bitumi , jne. voidaan mitata DMA: ssa tai dynaamisen reometrin avulla (lukuun ottamatta kiinteää näytettä jälkimmäisessä tapauksessa); karakterisointi tehdään vääntö (kiinteään) tai leikkaussuunnassa.
Dynaaminen viskositeetti η ' on verrannollinen G' ' .