Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!
Înainte de a utiliza orice material în lucrările de construcție, ar trebui să vă familiarizați cu caracteristicile sale fizice pentru a ști cum să o gestionați, ce efect mecanic va fi acceptabil pentru el și așa mai departe. Una dintre caracteristicile importante care sunt adesea acordate atenție este modul de elasticitate.
Mai jos considerăm conceptul în sine, precum și această valoare în raport cu unul dintre cele mai populare materiale din construcții și reparații - oțel. De asemenea, acești indicatori vor fi luați în considerare în alte materiale, de exemplu.
Modulul elastic - ce este?
Modulul de elasticitate al oricărui material se numește setul de cantități fizice care caracterizează capacitatea unui corp solid de a se deforma elastic în condițiile forței aplicate acestuia. Este exprimată prin litera E. Deci, va fi menționat în toate tabelele care vor merge mai departe în articol.
Este imposibil să se argumenteze că există o singură cale de a identifica valoarea elasticității. Diferitele abordări ale studierii acestei valori au dus la faptul că există mai multe abordări diferite în același timp. Mai jos sunt trei modalități principale de a calcula performanța acestei caracteristici pentru diferite materiale:
Modulul Young (E) descrie rezistența unui material la orice tensiune sau compresie în timpul deformării elastice. Varianta lui Young este determinată de raportul dintre stres și tulpina de compresie. Se numește de obicei doar modulul de elasticitate.- Modulul de forfecare (G), denumit și modul de rigiditate . Această metodă dezvăluie capacitatea unui material de a rezista oricăror schimbări de formă, dar cu condiția să-și mențină norma. Modulul de forfecare este exprimat ca raportul dintre forța de forfecare și tensiunea de forfecare, care este definită ca schimbarea în unghiul drept între planurile existente expuse la tensiuni tangente. Modulul de forfecare, apropo, este unul dintre componentele fenomenului de vâscozitate.
- Modulul în vrac (K), denumit și modulul de comprimare în vrac . Această opțiune indică capacitatea unui obiect din orice material de a-și schimba volumul în cazul expunerii la acesta a stresului normal, care este același în toate direcțiile sale. Această variantă este exprimată prin raportul dintre mărimea tensiunii în vrac și mărimea comprimării relativ în vrac.
- Există și alți indicatori de elasticitate, care sunt măsurați în alte valori și exprimate în alte relații. Alte variante foarte cunoscute și populare ale parametrilor de elasticitate sunt parametrii Lame sau raportul Poisson .
Tabelul indicatorilor de elasticitate a materialelor
Înainte de a trece direct la această caracteristică a oțelului, să analizăm mai întâi, ca exemplu și informații suplimentare, un tabel care conține date referitoare la această valoare în raport cu alte materiale. Datele sunt măsurate în MPa .
Modul de elasticitate a diferitelor materiale
După cum puteți vedea din tabelul de mai sus, această valoare este diferită pentru diferite materiale, pe lângă aceasta, indicatorul diferă, dacă luăm în calcul una sau altă versiune a calculului acestui indicator. Toată lumea este liberă să aleagă opțiunea de a studia indicatorii, ceea ce este mai potrivit pentru el. Ar putea fi preferabil să se ia în considerare modulul Young, deoarece este mai des folosit pentru a caracteriza un anumit material în acest sens.
După ce ne-am familiarizat pe scurt cu datele acestei caracteristici a altor materiale, vom trece direct la caracteristica unui oțel separat.
În primul rând, să ne întoarcem la figuri uscate și să obținem diferiți indicatori ai acestei caracteristici pentru diferite tipuri de structuri din oțel și oțel:
- Modulul de elasticitate (E) pentru turnare, armarea la cald a oțelurilor, denumit art. 3 și art. 5 este egală cu 2, 1 * 106 kg / cm2.
- Pentru oțeluri precum 25G2S și 30HG2S, această valoare este de 2 * 106 kg / cm2.
- Pentru o sârmă de profil periodică și un fir rotund tras la rece, există o astfel de valoare de elasticitate, egală cu 1, 8 x 106 kg / cm2. Pentru indicatorii de armare aplatizati la rece sunt asemanatori.
- Pentru firele și fasciculele de sârmă de înaltă rezistență, valoarea este de 2, 106 kg / cm2
- Pentru cablurile și cablurile spiralate din oțel cu miez de metal, valoarea este de 1, 5 · 10 4 kg / cm2, în timp ce pentru cablurile cu miez organic această valoare nu depășește 1, 3 · 106 kg / cm2.
- Modulul de forfecare (G) pentru oțelul laminat este de 8, 4 · 10 6 kg / cm2.
- În fine, raportul lui Poisson pentru oțel este egal cu 0, 3
Acestea sunt date generale pentru produsele din oțel și oțel. Fiecare valoare a fost calculată în conformitate cu toate regulile fizice și luând în considerare toate relațiile existente care sunt folosite pentru a obține valorile acestei caracteristici.
Mai jos veți primi toate informațiile generale despre această caracteristică a oțelului. Valorile vor fi date atât în modulul Young, cât și în modulul de forfecare, atât în unele unități de măsură (MPa), cât și în altele (kg / cm2, Newton * m2).
Oțel și mai multe mărci diferite
| material | Indicatori ai modulului de elasticitate (E, G, N * m2, kg / cm2, MPa) |
| oțel | 20, 6 * 10 10 newton * metru 2 |
| Oțel carbon | E = (2, 0 … 2, 1) * 10 5 MPa; G = (8, 0 … 8, 1) * 10 4 MPa |
| Oțel 45 | E = 2, 0 * 10 5 MPa; G = 0, 8 * 10 5 MPa |
| Oțel 3 | E = 2, 1 * 10 5 MPa; G = 0, 8 * 10 5 MPa |
| Oțel aliat | Е = (2, 1 … 2, 2) * 10 5 MPa; G = (8, 0 … 8, 1) * 10 4 MPa |
Valorile indicatorilor de elasticitate au devenit diferite, deoarece există mai multe module simultan, care sunt calculate și calculate diferit. Puteți vedea faptul că, în principiu, indicatorii nu diferă mult, ceea ce mărturisește în favoarea diferitelor studii ale elasticității diferitelor materiale. Dar nu este nevoie să intriți profund în toate calculele, formulele și valorile, deoarece este suficient să alegeți o anumită valoare de elasticitate pentru a vă concentra pe viitor.
Apropo, dacă nu exprimați toate valorile prin relații numerice, ci luați-le imediat și numărați-le complet, atunci această caracteristică a oțelului va fi egală cu: E = 200000 MPa sau E = 2.039.000 kg / cm2 .
Aceste informații vor contribui la rezolvarea conceptului de modul de elasticitate, precum și la cunoașterea valorilor de bază ale acestei caracteristici pentru oțel, produse din oțel, precum și pentru alte câteva materiale.
Trebuie reținut faptul că indicatorii modulului de elasticitate sunt diferiți pentru diferitele aliaje de oțel și pentru diferite structuri metalice care conțin în compoziție și alți compuși. Dar chiar și în astfel de condiții, se poate observa faptul că indicatorii diferă foarte puțin. Mărimea modulului de elastic al oțelului depinde practic de structură. precum și pe conținutul de carbon. Metoda de tratare la cald sau rece a oțelului nu poate, de asemenea, să afecteze foarte mult această cifră.