Moduł Younga, zwany także modułem sprężystości, to jeden z najważniejszych parametrów materiału, który opisuje jego sztywność. Stal należy do jednych z najcześciej stosowanych materiałów w inżynierii budowlanej. Wartość Modułu Younga dla stali wynosi 200-210 GPa. Oznacza to, że stal jest materiałem o dużej sztywności sztywnym oraz odporności na odkształcenia w wyniku działania obciążeń.
Wzór na Moduł Younga
Moduł Younga definiuje się jako stosunek naprężenia do odkształcenia w zakresie sprężystym materiału (czyli jak odkształci się materiał pod wpływem jego obciążenia). Matematycznie Moduł Younga można przedstawić według następującego wzoru:
\(E=\frac{\sigma}{\varepsilon}
\)
Gdzie:
- E – moduł Younga,
- σ– naprężenie,
- ε– odkształcenie.
Ten wzór pokazuje bezpośredni związek pomiędzy naprężeniem, czyli siłą działającą na jednostkę powierzchni materiału, a odkształceniem, czyli względną zmianą długości materiału.
Zastosowanie modułu Younga dla stali
Znajomość Modułu Younga w projektowaniu konstrukcji stalowych jest niezwykle ważny. Znajomość tego parametru pozwala określić jak duże odkształcenie może wystąpić w materiale w wyniku działania obciążeń. Dokładna analiza konstrukcji pozwala na precyzyjne projektowanie elementów konstrukcyjnych takich jak: belki, słupy oraz inne elementy nośne, co z kolei może zapobiec przed uszkodzeniem konstrukcji bądź pojawieniem się w niej nieprzewidzianych odkształceń.
Moduł Younga dla stali wynosi 200-210 GPa. Oznacza to, że stal jest materiałem charakteryzującym się dużą sztywnością oraz odpornością na odkształcenia.
Zobacz też:
Obraz Jean-Pierre Pellissier z Pixabay
