V předchozím příspěvku, jsme se podívali na napětí-deformace křivky a její vztah k různým aspektům materiálu pevnost — pevnost v tahu, mez kluzu, lomová pevnost, například. A i když často myslíme na materiály a struktury z hlediska pevnosti, technicky je „síla“ měřítkem toho, kolik síly může materiál odolat před trvalou deformací nebo selháním. Pro správný chod lineárních vedení, akčních členů a dalších pohybových komponent je však obvykle důležitější vědět, kolik vychýlení objekt zažije při daném zatížení-jinými slovy, důležitější vlastností je tuhost objektu.
tuhost materiálu naznačuje jeho schopnost vrátit se do původního tvaru nebo formy po odstranění aplikovaného zatížení.
když je materiál vystaven zatížení-jeho vlastní nepodporovaná hmotnost, vnější zatížení nebo obojí-zažívá stres a napětí. Napětí (σ) je vnitřní síla na materiál způsobená zatížením a napětí (ε) je deformace materiálu, která je výsledkem tohoto napětí. Poměr napětí (síla na jednotku plochy) napětí (deformace na jednotku délky) je označován jako modul pružnosti, značí E.
poměr napětí na napětí je také odkazoval se na jako materiál je modul pružnosti, pevnost v tahu, modul pružnosti nebo youngův modul pružnosti.
Podle Hookeův Zákon, modul pružnosti je směrnice lineární části deformační křivky, a to až do proporcionální limit (také odkazoval se na jako „mez pružnosti“), označené níže jako bod A.
materiál, který je silný, může vydržet vysoké zatížení bez trvalé deformace. Materiál, který je tuhý, vydrží vysoké zatížení bez elastické deformace. Další materiální vlastností někdy zaměňovanou s pevností nebo tuhostí je tvrdost. Tvrdost definuje schopnost materiálu odolávat lokalizované (povrchové) deformaci, často v důsledku tření nebo oděru.
na Rozdíl od pevnosti, materiál je tuhost, nebo modul pružnosti, je inherentní vlastnost materiálu, a vnějších faktorů, jako jsou teplota nebo zpracování materiálu mají velmi malý vliv na jeho hodnotu.
To je důležité pro poznámku, nicméně, že v praktických aplikacích, tuhosti konstrukce, závisí na materiálu, modul pružnosti a struktury geometrie, pokud jde o rovinné moment setrvačnosti (také odkazoval se na jako druhý moment plochy). Rovinný moment setrvačnosti, I, vyjadřuje, jak je oblast materiálu rozložena kolem osy pohybu.
produkt modulu pružnosti a rovinného momentu setrvačnosti je někdy označován jako pevnost materiálu v ohybu (EI).
v rovnicích pro průhyb se ve jmenovateli objevují oba faktory tuhosti — modul pružnosti (E) a rovinný moment setrvačnosti (I). To dává smysl, protože průhyb nepřímo souvisí s tuhostí.
obrázek kredit: wikipedia.com
jinými slovy, čím vyšší je materiál modul pružnosti a vyšší objekt je rovinný moment setrvačnosti, tím méně struktura bude odrážet pod dané zatížení.