탄성계수란 무엇을 의미하나요?

탄성계수란 무엇을 의미하나요?

영률이라고도 알려진 탄성 계수는 ​​응력 하에서 탄성 변형에 대한 강성 또는 저항성을 측정하는 재료의 기본 특성입니다. 이 특성은 하중을 지지하고 모양을 유지하는 재료의 능력을 결정하므로 엔지니어링 및 재료 과학에 필수적입니다. 탄성 계수는 ​​파스칼(Pa) 또는 평방 인치당 파운드(psi) 단위로 단위 면적당 힘으로 표현됩니다. 탄성 계수는 ​​응력-변형률 곡선의 탄성 부분의 기울기를 계산하여 결정됩니다. 탄성률은 재료마다 다릅니다. 더 단단한 재료는 더 높은 탄성 계수를 갖습니다.

이 기사에서는 탄성 계수, 측정값, 단위 및 다양한 값을 갖는 재료의 예에 대한 개요를 제공합니다.

목차

탄성률이란 무엇입니까?

탄성 계수는 ​​응력이 가해질 때 탄성 변형에 저항하는 재료의 능력으로 정의할 수 있습니다. 이는 재료의 강성 또는 강성을 측정한 것입니다. 응력-변형률 곡선의 탄성 계수는 ​​탄성 영역에서 응력-변형률 곡선의 기울기입니다.

응력이 변형률에 선형적으로 비례하는 동작. 탄성 계수의 다른 이름으로는 영률, 탄성 계수, 인장 탄성 계수 또는 인장 계수가 있습니다. 자세한 내용은 굴곡 탄성률 가이드를 참조하세요 .

탄성률의 SI 단위는 무엇입니까?

탄성 계수는 ​​응력에 사용되는 것과 동일한 단위인 파스칼(Pa)로 측정됩니다. MPa와 GPa는 일반적으로 대표값의 크기가 크기 때문에 탄성계수를 표현하는 데 사용됩니다.

탄성 계수의 예는 무엇입니까?

강철은 강도와 ​​내구성으로 인해 건축에 사용되는 일반적인 재료입니다. 200-210 GPa의 높은 탄성 계수는 ​​변형에 저항하고 응력 하에서 모양을 유지할 수 있음을 의미하므로 건물 및 교량과 같은 구조물에 사용하기에 이상적입니다. 이 특성은 강철이 구부러지거나 부러지지 않고 무거운 하중을 견딜 수 있게 하여 구조물의 안전성과 안정성을 보장합니다. 또한 강철의 높은 탄성률은 강성과 굽힘 저항이 필수 요소인 기계 부품 및 도구에 사용하기에 탁월한 선택입니다. 그 강성은 유연성이 가변성에 참여하지 않도록 하여 기계가 정밀한 부품을 만들 수 있게 해줍니다. 그러나 강철의 높은 탄성률은 상대적으로 부서지기 쉬운 재료이며 특정 조건에서 균열이 발생하기 쉽다는 것을 의미합니다. 안전하고 효과적인 사용을 보장하기 위해서는 강철이 받게 될 특정 용도와 잠재적인 응력을 고려하는 것이 좋습니다.

탄성 계수 값은 무엇입니까?

일부 일반적인 재료의 탄성 계수는 ​​아래 표 1에 나열되어 있습니다.

표 1. 일부 일반적인 재료의 탄성 계수

탄성 계수의 값은 어떻게 표현됩니까?

탄성 계수 값은 일반적으로 평방 인치당 파운드(psi) 또는 파스칼(Pa)과 같은 압력 또는 응력 단위로 표시됩니다. 이는 재료의 강성 또는 응력 하에서 탄성 변형에 대한 저항성을 측정한 것입니다.

적용되는 응력의 유형에 따라 다양한 유형의 탄성 계수가 있습니다. 가장 일반적으로 사용되는 탄성 계수는 ​​영률(Young’s Modulus)입니다. 영률은 재료의 단면적에 수직으로 응력이 가해질 때 응력 대 변형률의 비율을 측정합니다.

영률의 공식은 다음과 같습니다.

영률 공식.

다른 유형의 탄성 계수에는 체적 계수와 전단 계수가 포함됩니다. 체적 계수는 압축에 대한 저항을 측정하고 전단 계수는 전단 응력 하에서 변형에 대한 저항을 측정합니다.

가장 높은 탄성 계수를 갖는 재료는 무엇입니까?

다이아몬드는 알려진 가장 높은 탄성 계수(~1220GPa)를 가지며, 알려진 가장 단단한 물질로도 간주됩니다. 이는 모든 유형의 플라스틱 및 금속보다 상당히 높습니다. 대부분의 플라스틱의 탄성 계수는 ​​일반적으로 1~10GPa(기가파스칼) 범위입니다.

대조적으로, 금속의 탄성 계수는 ​​일반적으로 플라스틱의 탄성 계수보다 훨씬 높습니다. 금속의 탄성률은 특정 재료와 그 구성에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 대부분의 금속은 50~400GPa 범위의 탄성 계수를 갖습니다. 이는 일반적인 범위라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 특정 재료의 탄성 계수는 ​​온도, 변형률, 결함이나 불순물의 존재 여부와 같은 요인에 따라 달라질 수 있습니다.

큰 탄성 계수 값은 무엇을 나타냅니까?

큰 탄성 계수는 ​​재료가 매우 단단하다는 것을 나타냅니다. 탄성 처짐을 계산하려면 중요한 설계 매개변수인 탄성 계수를 사용합니다. 재료가 더 강할수록 또는 주어진 응력의 적용으로 인해 발생하는 탄성 변형이 작을수록 모듈러스는 더 커집니다.

작은 탄성 계수 값은 무엇을 나타냅니까?

작은 탄성 계수는 ​​재료에 상당한 양의 탄성 변형을 유발하는 데 많은 힘이 필요하지 않음을 나타냅니다. 딱딱하지 않고 유연해요. 어떤 종류의 압축이나 인장 응력이 가해지면 쉽게 탄성 변형됩니다. 고무는 0.05 GPa의 매우 낮은 탄성 계수를 갖는 이러한 재료의 예입니다.

탄성 계수 기호란 무엇입니까?

탄성 계수의 기호는 E입니다. 이는 탄성 변형 영역에서 재료에 적용되는 응력을 해당 재료가 경험하는 변형률로 나눈 값과 같습니다. 탄성률은

탄성 계수는 ​​어떻게 결정됩니까?

재료의 탄성 계수는 ​​재료에 대한 응력-변형 곡선을 생성하여 결정됩니다. 그런 다음 곡선의 직선(선형 탄성) 부분의 기울기가 계산됩니다. 먼저, 사용된 힘과 해당 힘으로 인한 길이 변화를 측정하고 이러한 값을 응력-변형 곡선에 표시하는 기계로 재료를 늘립니다. 응력-변형률 곡선은 처음에 선형 부분을 갖습니다. 탄성 계수는 ​​곡선의 이 부분의 기울기를 계산하여 결정됩니다.

탄성 계수 방정식이란 무엇입니까?

탄성 계수에 대한 방정식은 다음과 같습니다.

탄성 계수 방정식.

탄성 계수에 대한 방정식은 단순히 재료에 가해지는 응력과 해당 응력으로 인해 발생하는 변형률의 비율입니다.

탄성 계수와 전단 계수의 차이점은 무엇입니까?

탄성 계수는 ​​인장 응력이 가해질 때 변형에 저항하는 재료의 능력을 측정하는 반면, 전단 계수는 전단 응력이 가해질 때 변형에 저항하는 재료의 능력을 측정합니다. 두 계수 사이의 주요 차이점은 테스트 표본에 적용되는 응력 유형입니다.

요약

이 기사에서는 탄성 계수를 제시하고 그것이 무엇인지 설명했으며 그 중요성과 계산 방법에 대해 논의했습니다. 탄성 계수에 대해 자세히 알아보려면

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