Unterschied zwischen Elastizitätsmodul und Zugfestigkeit

Junger Modul gegen Zugfestigkeit
 

Elastizitätsmodul und Zugfestigkeit sind zwei Eigenschaften von Festkörpern. Diese Eigenschaften spielen eine entscheidende Rolle in Bereichen wie Materialwissenschaft, Maschinenbau, Konstruktion und Physik. Es ist sehr wichtig, diese Konzepte richtig zu verstehen, um sich in solchen Bereichen zu behaupten. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was der Elastizitätsmodul und die Zugfestigkeit von Young sind, ihre Definitionen, Anwendungen des Elastizitätsmoduls und der Zugfestigkeit, die Ähnlichkeiten dieser beiden und schließlich der Unterschied zwischen dem Elastizitätsmodul und der Zugfestigkeit.

Elastizitätsmodul

Der Young-Modul ist eine sehr wertvolle Eigenschaft der Materie und wird zur Charakterisierung der Steifigkeit des Materials verwendet. Der Young-Modul ist das Verhältnis des Drucks auf das Objekt (Spannung) zur Belastung des Objekts. Da die Dehnung dimensionslos ist, entsprechen die Einheiten des Young-Moduls den Druckeinheiten, dh Newton pro Quadratmeter. Für einige Materialien ist der Elastizitätsmodul in einem bestimmten Spannungsbereich konstant. Diese Materialien gehorchen dem Hookeschen Gesetz und sollen lineare Materialien sein. Materialien, die keinen konstanten Elastizitätsmodul haben, werden als nichtlineare Materialien bezeichnet. Es muss klar verstanden werden, dass der Young-Modul eine Eigenschaft des Materials ist, nicht das Objekt. Unterschiedliche Objekte aus demselben Material haben den gleichen Young-Modul. Das Young-Modul wurde nach dem Physiker Thomas Young benannt. Der Young-Modul kann auch als der Druck definiert werden, der erforderlich ist, um eine Einheitsbelastung des Materials zu haben. Obwohl die Einheiten des Youngschen Moduls Pascal sind, wird es nicht häufig verwendet. Große Einheiten wie Mega Pascal oder Giga Pascal sind die nützlichen Einheiten.

Zerreißfestigkeit

Zugfestigkeit ist der gebräuchliche Begriff für die Endzugfestigkeit (UTS). Wenn ein Material gezogen wird, dehnt es sich aus. Die Kraft, die das Material streckt, wird als Spannung bezeichnet. Die ultimative Zugfestigkeit ist die maximale Belastung, die ein Material vor dem Einschnüren aushalten kann. Necking ist der Fall, dass der Querschnitt der Probe deutlich kleiner wird. Dies lässt sich anhand der intermolekularen Bindungen der Probe erklären. Wenn die Spannung angelegt wird, wirken die intermolekularen Anziehungskräfte in die entgegengesetzte Richtung, um die Probe in Form zu halten. Wenn die Spannung gelöst wird, kehrt die Probe ganz oder teilweise in ihren Ausgangszustand zurück. Wenn das Einschnüren beginnt, werden die Moleküle auseinander gedehnt, so dass die intermolekularen Kräfte nicht ausreichen, um sie zusammenzuhalten. Dies führt zu einer plötzlichen Belastung durch den Stress und das Einschnüren. Zugfestigkeit ist auch eine Eigenschaft des Materials. Dies wird in Pascal gemessen, aber unter praktischen Bedingungen wird eine größere Einheit wie Mega Pascal verwendet.