Môđun Young

Môđun Young - còn được gọi là môđun đàn hồi hoặc môđun đàn hồi - xác định độ cứng của vật liệu khi chịu tác động của lực. Đây là tỷ số giữa ứng suất (lực trên một đơn vị diện tích) và biến dạng (sự thay đổi tương đối về chiều dài), và cho biết vật liệu sẽ giãn ra hoặc nén lại bao nhiêu trong giới hạn đàn hồi của nó.

Mô đun Young càng cao, vật liệu càng cứng. Ví dụ, kim loại như thép có mô đun Young cao và chống biến dạng, trong khi chất đàn hồi và một số loại nhựa có mô đun Young thấp và dẻo hơn.

Tính chất cơ bản này rất cần thiết trong thiết kế và đảm bảo chất lượng vật liệu trong nhiều ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ, ô tô, y tế và bao bì. Tính chất này được đo bằng hệ thống thử nghiệm kéo hoặc nén, theo các phương pháp thử nghiệm được áp dụng rộng rãi, bao gồm:

• ISO 527-1 / ISO 527-2 – Nhựa: Xác định tính chất kéo

• ASTM D638 – Phương pháp thử tiêu chuẩn về tính chất kéo của nhựa

Mô đun Young (E) được tính toán từ phần tuyến tính của đường cong ứng suất-biến dạng bằng công thức sau:

Ở đâu:

• E là mô đun đàn hồi (Pa hoặc N/m²)

• σ là ứng suất = lực ÷ diện tích mặt cắt ngang

• ε là độ biến dạng = độ giãn dài ÷ chiều dài ban đầu

Phép tính này có ý nghĩa nhất trong vùng biến dạng đàn hồi (thuận nghịch) của vật liệu. Độ dốc của đường cong ứng suất-biến dạng tuyến tính trong vùng này biểu thị mô đun Young - một phép đo trực tiếp về mức độ vật liệu giãn ra dưới tải trọng.

Giá trị điển hình của môđun Young:

• Thép : ~200 GPa

• Nhôm : ~70 GPa

• PET (Polymer) : ~2–3 GPa

• Cao su : ~0,01–0,1 GPa

Máy kiểm tra độ bền kéo và nén Mecmesin, kết hợp với phần mềm VectorPro, tự động tạo ra các đường cong ứng suất-biến dạng và tính toán các giá trị mô đun với độ chính xác và khả năng lặp lại - lý tưởng cho môi trường R&D và kiểm soát chất lượng.