Модулі пружності
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Модулі пружності

Модулі пружності, величини, що характеризують пружні властивості матеріалу. В разі малих деформацій, коли справедливий Гуку закон, тобто має місце лінійна залежність між напругою і деформаціями, М. в. є коефіцієнтом пропорційності в цих співвідношеннях. Однобічній нормальній напрузі s, що виникає при простому розтягуванні (стискуванні), відповідає в напрямі розтягування модуль подовжньої пружності Е (модуль Юнга). Він дорівнює відношенню нормальної напруги s до відносного подовження e, викликаному цією напругою у напрямі його дії: Е = s/ e, і характеризує здатність матеріалу чинити опір розтягуванню. Напруженому стану чистого зрушення, при якому по двох взаємно перпендикулярним майданчикам діє лише дотична напруга t, відповідає модуль зрушення G . Модуль зрушення дорівнює відношенню дотичної напруги t до величини кута зрушення g, що визначає спотворення прямого кута між плоскістю, по якій діє дотична напруга, тобто G = t/g. Модуль зрушення визначає здатність матеріалу чинити опір зміні форми при збереженні його об'єму. Всесторонній нормальній напрузі s, однаковому по всіх напрямах (що виникає, наприклад, при гідростатичному тиску), відповідає модуль об'ємного стискування K — об'ємний модуль пружності. Він дорівнює відношенню величини нормальної напруги s до величини відносного об'ємного стискування D, викликаного цією напругою: K = s/d. Об'ємний модуль пружності характеризує здатність матеріалу чинити опір зміні його об'єму, що не супроводиться зміною форми. До постійних величин, що характеризують пружні властивості матеріалу, відноситься також Пуассона коефіцієнт n. Величина його дорівнює відношенню абсолютному значення відносного поперечного стискування перетину e'' (при однобічному розтягуванні) до відносного подовжнього подовження e, тобто n = |e''|/e.

  В разі однорідного ізотропного тіла М. в. однакові по всіх напрямах. Чотири постійні величини Е, G, K і n зв'язані між собою двома співвідношеннями:

Отже, лише дві з них є незалежними величинами і пружні властивості ізотропного тіла визначаються двома пружними постійними. В разі анізотропного матеріалу постійні Е, G і n набувають різних значень в різних напрямах і величини їх можуть змінюватися в широких межах. Кількість М. в. анізотропного матеріалу залежить від структури матеріалу. Анізотропне тіло, позбавлене всякій симетрії відносно пружних властивостей, має 21 М. в. За наявності симетрії в матеріалі число М. в. скорочується.

  М. в. встановлюються експериментально-механічним випробуванням зразків матеріалів, що вивчаються. М. в. не є строго постійними величинами для одного і того ж матеріалу, їх значення міняються залежно від хімічного складу матеріалу, від його попередньої обробки (термічна обробка, прокат, кування і ін.). Значення М. в. також залежать від температури матеріалу.

  Літ.: Фрідман Я. Б., Механічні властивості металів, 2 видавництва, М., 1952.