Jonge modulus versus treksterkte
Young's modulus en treksterkte zijn twee eigenschappen van vaste stoffen. Deze eigenschappen spelen een cruciale rol op gebieden als materiaalkunde, werktuigbouwkunde, constructies en natuurkunde. Het is erg belangrijk om deze concepten goed te begrijpen om op dergelijke gebieden uit te blinken. In dit artikel gaan we bespreken wat Young's modulus en treksterkte zijn, hun definities, toepassingen van Young's modulus en treksterkte, de overeenkomsten van deze twee en tenslotte het verschil tussen Young's modulus en treksterkte.
Young's Modulus
Young's modulus is een zeer waardevolle eigenschap van materie en wordt gebruikt om de stijfheid van het materiaal te karakteriseren. Young's modulus is de verhouding van de druk op het object (stress) tot de belasting van het object. Omdat rek dimensieloos is, zijn de eenheden van Young's modulus gelijk aan de eenheden van druk, wat Newton per vierkante meter is. Voor sommige materialen is de Young's modulus constant over een bepaald spanningsbereik. Deze materialen gehoorzamen aan de wet van Hooke en er wordt gezegd dat het lineaire materialen zijn. Materialen, die geen constante Young's modulus hebben, staan bekend als niet-lineaire materialen. Het moet duidelijk zijn dat de modulus van Young een eigenschap is van het materiaal, niet van het object. Verschillende objecten gemaakt van hetzelfde materiaal hebben dezelfde Young's modulus. De Young's modulus is vernoemd naar de natuurkundige Thomas Young. Young's modulus kan ook worden gedefinieerd als de druk die nodig is om een eenheidsspanning op het materiaal te hebben. Hoewel de eenheden van Young's modulus Pascal zijn, wordt deze niet veel gebruikt. Grote eenheden zoals Mega Pascal of Giga Pascal zijn de bruikbare eenheden.
Treksterkte
Treksterkte is de algemene term die wordt gebruikt voor de ultieme treksterkte (UTS). Als er aan een materiaal wordt getrokken, rekt het uit. De kracht, die het materiaal uitrekt, staat bekend als de spanning. De ultieme treksterkte is de maximale spanning die een materiaal kan weerstaan voordat het wordt ingesnoerd. Necking is het geval dat de dwarsdoorsnede van het monster aanzienlijk klein wordt. Dit kan worden verklaard met behulp van de intermoleculaire bindingen van het monster. Wanneer de spanning wordt uitgeoefend, werken de intermoleculaire aantrekkingskrachten in de tegenovergestelde richting, om het monster in vorm te houden. Wanneer de spanning wordt opgeheven, keert het monster geheel of gedeeltelijk terug naar zijn oorspronkelijke staat. Wanneer de insnoering begint, worden de moleculen uit elkaar gestrekt zodat de intermoleculaire krachten niet genoeg zijn om ze bij elkaar te houden. Dit veroorzaakt een plotselinge spanning als gevolg van de stress en insnoering gebeurt. Treksterkte is ook een eigenschap van het materiaal. Dit wordt gemeten in Pascal, maar in de praktijk wordt een grotere eenheid zoals Mega Pascal gebruikt.
Wat is het verschil tussen Young's Modulus en Treksterkte?
• Young's modulus is een maat voor de rekrespons van het materiaal op de spanning. Ultieme treksterkte is een maat voor hoeveel spanning het materiaal kan weerstaan.
• De Young's modulus is een variabele voor niet-lineaire materialen, die varieert met de uitgeoefende spanning. De treksterkte is een vaste waarde voor een materiaal.
