Lengdeelastisitetsmodulen til et strukturelt materiale, eller Youngs modul, er en fysisk størrelse som karakteriserer egenskapene til materialer som sikrer deres motstand mot deformasjoner som virker i lengderetningen.
Parameteren karakteriserer graden av stivhet til et bestemt materiale.
Navnet på modulen tilsvarer navnet til Thomas Young, en kjent engelsk fysiker og vitenskapsmann som studerte prosessene med kompresjon og spenning for faste materialer. Denne fysiske størrelsen er angitt med den latinske bokstaven E. Youngs modul måles i pascal.
Parameteren Youngs modul, eller lengdelastisitetsmodul, brukes i ulike beregninger ved testing av materialer for grad av deformasjon ved strekk-kompresjon, samt ved bøyning.
Det må sies at de fleste av de brukte konstruksjonsmaterialene er preget av Youngs modulindeks med tilstrekkelig store verdier, som som regel er i størrelsesorden 109 Pa. Derfor, for å lette beregninger og opptak, brukes et multiple prefiks "giga" (GPa).
Nedenfor er Youngs modulverdier for noenstrukturelle materialer, som ofte brukes til ulike praktiske formål. Holdbarheten til bygningskonstruksjoner og andre gjenstander avhenger av deres styrkeegenskaper.
I henhold til tabellen ovenfor tilhører maksimumsmodulen stål, og minimum til tre.
| Materialnavn |
IndikatorE, [GPa] |
Materialnavn |
IndikatorE, [GPa] |
| chrome | 300 | brass | 95 |
| nikkel | 210 | duralumin | 74 |
| steel | 200 | aluminium | 70 |
| støpejern | 120 | glass | 70 |
| chrome | 110 | tin | 35 |
| grått støpejern | 110 | betong | 20 |
| silicon | 110 | lead | 18 |
| bronse | 100 | tree | 10 |
Grafisk bestemmelse av Youngs modul er mulig ved hjelp av et spesielt spenningsdiagram, som viser en kurve oppnådd fra gjentatte styrketester av samme materiale.
I dette tilfellet er den fysiske betydningen av Youngs modul å finne det matematiske forholdet mellom normale spenninger og tilsvarendedeformasjonsindikatorer i en bestemt del av diagrammet opp til en spesifikt gitt proporsjonalitetsgrense σstk.
I form av et matematisk uttrykk ser Youngs modul slik ut: E=σ/ε=tgα
Det skal også sies at Youngs modul også er en proporsjonalitetsfaktor i den matematiske beskrivelsen av Hookes lov, som ser slik ut: σ=Eε
Derfor uttrykkes det direkte forholdet mellom elastisitetsmodulen og de målte egenskapene til tverrsnittene til materialer som deltar i stivhetstester ved å bruke indikatorer som EA og E1.
EA er et mål på strekk-trykkstivheten til materialet i dets tverrsnitt, der A er verdien av tverrsnittsarealet til stangen.
E1 er bøyestivheten til materialet i dets tverrsnitt, der 1 er verdien av det aksiale treghetsmomentet som oppstår i tverrsnittet til materialet som testes.
Dermed er Youngs modul en universell indikator som lar deg karakterisere styrkeegenskapene til et materiale fra flere sider.
