پرش به محتوا
ورود | ثبت‌نام
سخنان قصار
  • به خاطر داشته باش چیزی كه مهم است ارزش كالاست نه قیمت روی آن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • برترین بی نیازی و دارایی، ناامیدی است از آنچه در دست مردم است.امام علی (ع)
  • یك پیشنهاد خوب را از هركسی كه باشد بپذیر.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • خدا از مردم نادان عهد نگرفت كه بیاموزند، تا آنكه از دانایان عهد گرفت كه آموزش دهندامام علی (ع)
  • خدا عقل را به انسانی نداد جز آن كه روزی او را با كمك عقل نجات بخشید.امام علی (ع)
  • وقتی فردی شریف پستی سیاسی برعهده می گیرد، سعی كن تا جایی كه در توان داری ، چه مالی و چه معنوی ، از و حمایت كنی .اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • بعضی كارها را فقط باید انجام داد، بعضی را باید بهتر از گذشته انجام دادو برخی دیگر را نیازی به انجام دادن نیست ، سعی كن فرق بین آنها را تشخیص دهی .اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • تقوا در رأس همة ارزش های اخلاقی است.امام علی (ع)
  • هنگام ماهیگیری یا پیاده روی دو نوار لاستیكی ضخیم به دور كیف پولت ببند تا از افتادن آن جلوگیری  شود.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • نردبان، سیم رابط و شلنگ را همیشه بلندتر از مقدار مورد نیاز بخر.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • بسا سخن كه از حملة مسلحانه كارگر تر استامام علی (ع)
  • وقتی خانمی را به خانه اش می رسانی تا وقتی مطمئن نشده ای كه به سلامت وارد خانه اش شده آنجا را ترك نكن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • هم نشین بی خرد مباش، كه كار زشت خود را زیبا جلوه داده، دوست دارد تو همانند او باشیامام علی (ع)
  • ماهی یكبار غذاهای مفصل و كامل بخور، هرباردر یك رستوران.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • نابود شد ، كسی كه ارزش خود را ندانستامام علی (ع)
  • هنگام مسافرت با هواپیما اسناد مهم و با ارزش را به قسمت باربری تحویل نده وهمراه خودت به داخل هواپیما ببر.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • چند تردستی كوچك یاد بگیر.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • خوشبختی به آسانی به دست نمی آید ، برای به دست آوردن آن باید سخت تلاش كنی.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • وقتی می گویی متاسفم به چشمان طرف مقابل نگاه كن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • وقتی در مقابل جمعی از تو خواستند دعا كنی فورا" این كار را بكن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • منزلت را درطبقات بالای آپارتمان انتخاب كن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • اگر خواستی كسی را خوب بشناسی، دوستانش را ببین، به این ترتیب چیزهای زیادی درباره اش خواهی فهمید.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • وقتی شانس به سراغت می آید ازآن به گرمی استقبال كن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • جاهلان شما پر تلاش، و آگاهان شما تن پرور و كوتاهی ورزند !امام علی (ع)
  • سعی كن بهترین معلم فرزندانت باشی.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • اگر می خواهی كسی را نصیحت كنی، اول خودت به آن عمل كن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • دیدگاههای خود را مورد بررسی و تجدید نظر قرار بده . این تنها چیزی است كه مردم به آن توجه دارند.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • كاری را كه باید انجام دهی با شادی و نشاط انجام بده .اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • سعی كن خانه و محل كارت سالم و بدون دود سیگار باشد.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • وقتی می بینی كسی كارهای كوچك را به خوبی انجام می دهد، مسئولیت كارهای بزرگتر را به او واگذاركن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • سخت ترین گناهان، گناهی است كه گناهكار آن را سبك شماردامام علی (ع)
  • معاملاتت را مكتوب كن. قراردادهای شفاهی اعتباری ندارند.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • دائما درانتظار رسیدن الهامات نوید بخش نباش ، تو تلاش كن ، آنها خود به سراغت خواهند آمد.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • از حرام دنیا چشم پوش، تا خدا زشتی های آن ر ا به تو نمایاند، و غافل مباش كه لحظه ای از تو غفلت نشود.امام علی (ع)
  • بدون فخرفروشی شاهد پیروزی را در آغوش بگیر.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • بدترین دوست،‌ کسی است که برای او به رنج و زحمت افتی.امام علی (ع)
  • وقتی به محل جدیدی نقل مكان می كنی خودت رابه همسایه ها معرفی كن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • شغلی را انتخاب كن كه روحت را هم به اندازه حساب بانكی ات غنی سازد.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • كار اندكی كه ادامه یابد، از كار بسیاری كه از آن به ستوه آیی امیدوار كننده تر است.امام علی (ع)
  • وقتی درزمینه های حرفه ای و تخصصی با مشكل مواجه شدی ، از افراد متخصص كمك بخواه نه از دوستانت.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
۵ دقیقه مطالعه دسته‌ها: همکاری با رایشمند

مدول یانگ چیست؟ راهنمای جامع سختی مواد + جدول مقادیر

مدول یانگ چیست؟ راهنمای جامع سختی مواد + جدول مقادیر

مقدمه‌ای بر مدول یانگ

مدول یانگ (با نماد E یا Y) معیاری برای سنجش میزان سختی یا مقاومت یک ماده جامد در برابر تغییر شکل الاستیک تحت بار است. به زبان ساده، این کمیت نشان می‌دهد که یک ماده تا چه حد در برابر خم شدن یا کشیده شدن مقاومت می‌کند.

مدول یانگ، رابطه بین تنش (نیرو وارد شده بر واحد سطح) و کرنش (تغییر طول نسبی) را در یک راستا بیان می‌کند. اساس کار به این صورت است که وقتی یک ماده فشرده یا کشیده می‌شود، دچار تغییر شکل الاستیک می‌گردد و پس از برداشتن بار، به حالت اولیه خود بازمی‌گردد. موادی که انعطاف‌پذیرتر هستند، تغییر شکل بیشتری را نسبت به مواد سخت از خود نشان می‌دهند.

  • مقدار پایین مدول یانگ نشان‌دهنده الاستیسیته بالای ماده جامد است.
  • مقدار بالای مدول یانگ نشان‌دهنده غیرالاستیک بودن یا سختی بالای ماده جامد است.

معادله و یکاهای مدول یانگ

فرمول محاسبه مدول یانگ به صورت زیر است:

E = σ / ε = (F/A) / (ΔL/L0) = FL0 / AΔL

در این فرمول:

  • E: مدول یانگ، که معمولاً بر حسب پاسکال (Pa) بیان می‌شود.
  • σ: تنش تک‌محوره
  • ε: کرنش
  • F: نیروی فشاری یا کششی
  • A: سطح مقطع یا سطح عمود بر نیروی وارد شده
  • ΔL: تغییر طول (منفی در حالت فشرده‌سازی و مثبت در حالت کشش)
  • L0: طول اولیه

در حالی که یکای استاندارد (SI) برای مدول یانگ پاسکال (Pa) است، مقادیر معمولاً بر حسب مگاپاسکال (MPa)، نیوتن بر میلی‌متر مربع (N/mm2)، گیگاپاسکال (GPa) یا کیلونیوتن بر میلی‌متر مربع (kN/mm2) بیان می‌شوند. یکای رایج در سیستم آمریکایی، پوند بر اینچ مربع (PSI) یا مگا PSI (Mpsi) است.

تاریخچه مدول یانگ

مفهوم اولیه‌ی مدول یانگ در سال 1727 توسط دانشمند و مهندس سوئیسی، لئونارد اویلر، مطرح شد. در سال 1782، دانشمند ایتالیایی، جوردانو ریکاتی، آزمایش‌هایی انجام داد که منجر به محاسبات مدرن این مدول شد. با این حال، این مدول نام خود را از دانشمند بریتانیایی، توماس یانگ، گرفته است. وی در سال 1807، نحوه‌ی محاسبه‌ی آن را در مجموعه‌ی سخنرانی‌های خود با عنوان "دوره سخنرانی در فلسفه طبیعی و هنرهای مکانیکی" شرح داد. با توجه به درک امروزی از تاریخچه این مفهوم، شاید بهتر بود آن را "مدول ریکاتی" بنامیم، اما این امر می‌تواند منجر به سردرگمی شود.

مواد همسان‌گرد و ناهمسان‌گرد

مدول یانگ اغلب به جهت‌گیری ماده بستگی دارد. مواد همسان‌گرد، خواص مکانیکی یکسانی در تمام جهات از خود نشان می‌دهند. فلزات خالص و سرامیک‌ها نمونه‌هایی از این دسته‌اند. از طرفی، کار کردن روی یک ماده یا افزودن ناخالصی‌ها به آن می‌تواند ساختارهای دانه‌ای ایجاد کند که خواص مکانیکی را جهت‌دار می‌کنند. این مواد ناهمسان‌گرد ممکن است مقادیر بسیار متفاوتی از مدول یانگ داشته باشند، بسته به اینکه نیرو در راستای دانه‌ها یا عمود بر آن‌ها وارد شود. چوب، بتن مسلح و فیبر کربن نمونه‌های خوبی از مواد ناهمسان‌گرد هستند.

جدول مقادیر مدول یانگ

جدول زیر، مقادیر نمونه‌ای از مدول یانگ برای مواد مختلف را نشان می‌دهد. توجه داشته باشید که مقدار دقیق برای یک نمونه خاص ممکن است کمی متفاوت باشد، زیرا روش آزمایش و ترکیب نمونه بر داده‌ها تأثیر می‌گذارند. به طور کلی، بیشتر الیاف مصنوعی مقادیر مدول یانگ پایینی دارند. الیاف طبیعی سخت‌تر هستند. فلزات و آلیاژها تمایل به نشان دادن مقادیر بالایی دارند. بالاترین مدول یانگ مربوط به کاربین، یک دگرشکل کربن، است.

ماده GPa Mpsi
لاستیک (کرنش کوچک) 0.01–0.1 1.45–14.5×10−3
پلی‌اتیلن با چگالی کم 0.11–0.86 1.6–6.5×10−2
پوشینه دیاتومه‌ها (اسید سیلیسیک) 0.35–2.77 0.05–0.4
PTFE (تفلون) 0.5 0.075
HDPE 0.8 0.116
کپسید باکتریوفاژ 1–3 0.15–0.435
پلی‌پروپیلن 1.5–2 0.22–0.29
پلی‌کربنات 2–2.4 0.29-0.36
پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) 2–2.7 0.29–0.39
نایلون 2–4 0.29–0.58
پلی‌استایرن، جامد 3–3.5 0.44–0.51
پلی‌استایرن، فوم 2.5–7x10-3 3.6–10.2x10-4
تخته فیبر با چگالی متوسط (MDF) 4 0.58
چوب (در امتداد دانه) 11 1.60
استخوان قشری انسان 14 2.03
ماتریس پلی‌استر تقویت‌شده با شیشه 17.2 2.49
نانولوله‌های پپتیدی آروماتیک 19–27 2.76–3.92
بتن با مقاومت بالا 30 4.35
کریستال‌های مولکولی اسید آمینه 21–44 3.04–6.38
پلاستیک تقویت‌شده با فیبر کربن 30–50 4.35–7.25
فیبر کنف 35 5.08
منیزیم (Mg) 45 6.53
شیشه 50–90 7.25–13.1
فیبر کتان 58 8.41
آلومینیوم (Al) 69 10
مادر مروارید (کربنات کلسیم) 70 10.2
آرامید 70.5–112.4 10.2–16.3
مینای دندان (فسفات کلسیم) 83 12
فیبر گزنه 87 12.6
برنز 96–120 13.9–17.4
برنج 100–125 14.5–18.1
تیتانیوم (Ti) 110.3 16
آلیاژهای تیتانیوم 105–120 15–17.5
مس (Cu) 117 17
پلاستیک تقویت‌شده با فیبر کربن 181 26.3
کریستال سیلیکون 130–185 18.9–26.8
آهن فرفورژه 190–210 27.6–30.5
فولاد (ASTM-A36) 200 29
Yttrium iron garnet (YIG) 193-200 28-29
Cobalt-chrome (CoCr) 220–258 29
Aromatic peptide nanospheres 230–275 33.4–40
بریلیم (Be) 287 41.6
مولیبدن (Mo) 329–330 47.7–47.9
تنگستن (W) 400–410 58–59
کاربید سیلیکون (SiC) 450 65
کاربید تنگستن (WC) 450–650 65–94
اسمیم (Os) 525–562 76.1–81.5
نانولوله کربنی تک جداره 1,000+ 150+
گرافن (C) 1050 152
الماس (C) 1050–1210 152–175
کاربین (C) 32100 4660

مدول‌های الاستیسیته

مدول در لغت به معنای "معیار" است. ممکن است اصطلاح مدول الاستیک را به جای مدول یانگ بشنوید، اما عبارات متعددی برای اندازه‌گیری الاستیسیته وجود دارد:

  • مدول یانگ، الاستیسیته کششی را در طول یک خط، زمانی که نیروهای مخالف اعمال می‌شوند، توصیف می‌کند. این مدول، نسبت تنش کششی به کرنش کششی است.
  • مدول بالک (K) مشابه مدول یانگ است، با این تفاوت که در سه بعد تعریف می‌شود. این مدول، معیاری برای الاستیسیته حجمی است و از تقسیم تنش حجمی بر کرنش حجمی محاسبه می‌شود.
  • مدول برشی یا مدول صلبیت (G)، برش را زمانی که یک جسم تحت تأثیر نیروهای مخالف قرار می‌گیرد، توصیف می‌کند. این مدول از تقسیم تنش برشی بر کرنش برشی محاسبه می‌شود.

مدول محوری، مدول موج P و پارامتر اول لامِه، سایر مدول‌های الاستیسیته هستند. نسبت پواسون ممکن است برای مقایسه کرنش انقباض عرضی به کرنش ازدیاد طولی استفاده شود. این مقادیر به همراه قانون هوک، خواص الاستیک یک ماده را توصیف می‌کنند.

نظرات (۰)

هنوز نظری ثبت نشده است. اولین نفر باشید!

نوشتن نظر

مدول یانگ چیست؟ راهنمای جامع سختی مواد + جدول مقادیر — https://www.rayeshmand.ir/article/what-is-young39s-modulus

دسته بندی مقالات