ሸረር ሞዱል |የጠንካራነት ሞጁል | አስፈላጊ እውነታዎች እና 10+ ተደጋጋሚ ጥያቄዎች ነው።

ሸረር ሞጁል ምንድን ነው?

የሞዱል ኦፍ ግትርነት ትርጉም

የሸርተቴ ሞጁል (የሼር ሞጁል) የጭረት ውጥረት እና የጭረት መቆራረጥ ጥምርታ ነው.

ሸረር ሞጁል የቁሱ የመለጠጥ ሸረሪት ግትርነት መለኪያ ተብሎ ይገለጻል እና እንዲሁም 'የግትርነት ሞዱሉስ' ተብሎም ይታወቃል። ስለዚህ, ይህ ግቤት አካል ምን ያህል ግትር ነው የሚለውን ጥያቄ ይመልሳል?
ሸላር ሞጁል በሰውነት መቆራረጥ ምክንያት የቁስ ምላሽ ነው, ምክንያቱም በመቁረጥ ጭንቀት ምክንያት እና ይህ 'ቁሳቁሱን ለመቁረጥ የሚከላከል' ነው.

ከላይ ባለው ሥዕል ላይ፣ የዚህ ኤለመንት የጎን ርዝመት አይለወጥም፣ ምንም እንኳን ኤለመንቱ መዛባት ቢያጋጥመውም እና የንጥሉ ቅርፅ ከአራት ማዕዘኑ ወደ ትይዩአሎግራም እየተቀየረ ነው።

የቁሳቁሱን ጥብቅነት ሞጁል ለምን እናሰላለን?
የሼር ሞጁሎች እኩልታ | የሞዱል ኦፍ ግትርነት እኩልታ

ሸረር ሞጁል (ሼር ሞጁል) የሸረሪት ውጥረት እና የሸረሪት ጥምርታ ጥምርታ ሲሆን ይህም የተዛባውን መጠን የሚለካው አንግል (ዝቅተኛ የግሪክ ጋማ) ነው፣ ሁልጊዜ በራዲያን ውስጥ ተጭኖ እና በአካባቢው ላይ በሚሰራ ኃይል የሚለካ ሸለተ ውጥረት።
የሼር ሞጁሎች እንደሚከተለው ይወከላሉ
G=τ_xy/γ_xy
የት,
G= የመቁረጥ ሞጁሎች
τ= የመሸርሸር ውጥረት = F/A
ϒ = የመቁረጥ ውጥረት =Δx/l

ግትርነት ምልክት ሞጁሎች

G ወይም S ወይም μ

የግትርነት ሞጁሎች የSI ክፍል ምንድነው?

ሸላ ሞጁሎች | የግትርነት ሞጁሎች ክፍል

ፓስካል ወይም ብዙውን ጊዜ በጊጋ-ፓስካል ይገለጻል። የሼር ሞጁል ሁልጊዜ አዎንታዊ ነው.

የግትርነት ሞጁሎች ልኬት ቀመር ምንድን ነው?

የሸረር ሞጁሎች ልኬቶች;

[M¹L^-1T^-2

የቁሳቁሶች መላጨት ሞጁሎች;

የአረብ ብረት ሸረር ሞጁሎች | የአረብ ብረት ጥብቅነት ሞዱል

መዋቅራዊ ብረት: 79.3Gpa
የማይዝግ ብረት ግትርነት ሞዱለስ፡77.2Gpa
የካርቦን ብረት ግትርነት ሞዱል: 77Gpa
የኒኬል ብረት: 76 ጂፒኤ

የመለስተኛ ብረት ግትርነት ሞጁል: 77 ጂፒኤ

በ N / m ውስጥ የመዳብ ጥብቅነት ሞጁል ምንድነው?² ?
የመዳብ ሽቦ ግትርነት ሞዱለስ፡45ጂፓ
የአሉሚኒየም ቅይጥ ሸረር ሞጁል፡ 27Gpa
A992 ብረት: 200Gpa
የኮንክሪት ሸለተ ሞጁሎች | የኮንክሪት ጥብቅነት ሞዱል: 21Gpa
የሲሊኮን ሸለተ ሞጁል: 60Gpa
ፖሊ ኤተር ኤተር ኬቶን (PEEK): 1.425Gpa
የፋይበርግላስ ሸለተ ሞጁሎች: 30Gpa
የ polypropylene ሸለተ ሞጁሎች: 400Mpa
ፖሊካርቦኔት ሸረር ሞጁል: 5.03Gpa
የ polystyrene ሸለተ ሞጁሎች: 750Mpa

የሼር ሞዱል አመጣጥ | የጠንካራነት አመጣጥ ሞጁል

የማስተባበር ዘንጎች (x፣ y፣ z) ከመሠረታዊ ዘንጎች ጋር የሚገጣጠሙ እና ለአይዞሮፒክ ንጥረ ነገር የታሰቡ ከሆነ፣ ዋናው የጭንቀት መጥረቢያ በ (0x,0y,0z) ነጥብ ላይ እና በ (nx1, ny1) ላይ የሚመራ አማራጭ የማጣቀሻ ፍሬም ግምት ውስጥ በማስገባት , nz1) (nx2, ny2, nz2) ነጥብ እና እስከዚያው ድረስ ኦክስ እና ኦይ በ 90 ዲግሪ ላይ ናቸው.
ስለዚህ እኛ መጻፍ እንችላለን-
nx1nx2 + ny1ny2 + nz1nz2 = 0
እዚህ መደበኛ ውጥረት (σx') እና የመሸርሸር-ውጥረት (τx'y') የካውቺን አጻጻፍ በመጠቀም ይሰላሉ።
በአውሮፕላኑ ላይ ያለው የውጤት ጭንቀት ቬክተር በ (xyz) ውስጥ አካላት ይኖረዋል
τx=nx1σ1.
τy=nx2 σ2.
τz=nx3 σ3.

በዚህ xy አይሮፕላን ላይ ያለው መደበኛ ጭንቀት በተለመደው አቅጣጫዎች ላይ ያሉት የንጥረ ነገሮች ትንበያዎች ማጠቃለያ ተደርጎ ይሰላል እና እንደሚከተለው ልንገልጽ እንችላለን
σn= σx=nx^2 σ1+nx^2 σ2+nx^2 σ3.

በተመሳሳይ፣ በ x እና y አውሮፕላን nx2፣ ny2፣ nz2 ውስጥ ያለው የመቆራረጥ ጭንቀት ክፍል።
ስለዚህ
τxy=nx1nx2σ1+ny1ny2σ2+nz1nz3σ3
እንደ ε1፣ ε2፣ ε3 ዋና ዋናዎቹ ውጥረቶች ሲሆኑ መደበኛው-ውጥረቱ በ x-አቅጣጫ ነው ያለው፣ ከዚያም እንደ መጻፍ እንችላለን።
εx’x’=nx1^2ε1+ny^2ε2+nz^2ε3.
የጭስ ማውጫው ውጤት የሚገኘው እንደሚከተለው ነው-

εx'=εy'

የ σ1 ፣ σ 2 እና σ 3 እሴቶችን በመተካት ፣

τx'y'=μϒx'y'
እዚህ፣ μ= ሸለተ ሞጁል ብዙውን ጊዜ በጊ ቃል ይወከላል።
ሌላ ዘንግ እንደ ኦዝ ¢ ከአቅጣጫ ኮሲኖች (nx3፣ ny3፣ nz3) እና በቀኝ ማዕዘን ከኦክስ ¢ እና ኦይ ¢ ጋር በመውሰድ። ይህ Ox¢y¢z¢ መደበኛ ቅርጾችን ኦርቶጎን የሆነ የመጥረቢያ ስብስብ ይፈጥራል፣ ስለዚህ እንደሚከተለው መጻፍ እንችላለን፡-

የግፊት አካላት ፣

የላስቲክ ቋሚዎች እና ግንኙነቶቻቸው;

የወጣቶች ሞጁል ኢ፡-

የወጣቱ ሞጁል የሰውነት ግትርነት መለኪያ ሲሆን ውጥረቱ በሚሠራበት ጊዜ እንደ ቁስ መቋቋም ሆኖ ያገለግላል። የወጣቱ ሞጁል በጭንቀት አቅጣጫ ውስጥ ለመስመር ውጥረት-ውጥረት ባህሪ ብቻ ይቆጠራል.

ኢ=σ/ε

የPoisson ውድር (μ):

የፖይሰን ጥምርታ የቁሱ መበላሸት የሚለካው ከመጫኛው ጋር በተያያዙ አቅጣጫዎች ነው። የ Poisson ጥምርታ ከ -1 እስከ 0.5 የወጣቶችን ሞጁል ለመጠበቅ፣ ሸረር ሞጁል (ጂ)፣ የጅምላ ሞጁሎች አዎንታዊ።
μ=-ε trans/ε axial

የጅምላ ሞዱሉስ፡

የጅምላ ሞጁል K የሃይድሮስታቲክ ግፊት ከቮልሜትሪክ ጫና ጋር ሬሾ እና በተሻለ መልኩ የሚወከለው ነው።
K= -vdP/dV

E እና n በአጠቃላይ እንደ ገለልተኛ ቋሚዎች ይወሰዳሉ እና G እና K እንደሚከተለው ሊገለጹ ይችላሉ፡

G=E/2(1+μ)

K=3λ +2μ/3

ለአይዞሮፒክ ማቴሪያል፣ ሁክ ህግ ወደ ሁለት ራሳቸውን የቻሉ የላስቲክ ቋሚዎች ቀንሷል ላሜ ተባባሪ ቅልጥፍና l እና m. ከነዚህ አንፃር, ሌሎች የላስቲክ ቋሚዎች እንደሚከተለው ሊገለጹ ይችላሉ.

የጅምላ ሞጁሎች +ve ተብሎ ከታሰበ የPoisson ጥምርታ በፍፁም ከ0.5 አይበልጥም (የማይጨበጥ የቁስ ከፍተኛው ገደብ)። ለዚህ ጉዳይ ግምቶች ናቸው
n = 0.5.
3ጂ = ኢ.
K = ∞.
⦁ በተመለከተ ዋና ጭንቀቶች እና ዋና ዓይነቶች:

σ 1=λΔ +2με1

σ 2=λΔ +2με2

σ 3=λΔ +2με3

⦁ ከአራት ማዕዘኑ ውጥረት እና የጭንቀት ክፍሎች አንፃር ወደ ኦርቶጎን ማስተባበሪያ ስርዓት XYZ፡-

σ x=λΔ +2μ εxx

σ y=λΔ +2μ εyy

σ z=λΔ +2μ εzz

የወጣቶች ሞጁሎች vs ሸለተ ሞጁሎች | በወጣቱ ሞጁል እና በጠንካራነት መካከል ያለው ግንኙነት

የላስቲክ ቋሚ ግንኙነቶች፡ Shear Modulus፣ Bulk Modulus፣ Poisson’s ratio, Modulus of Elasticity.

ኢ=3ኬ(1-2 μ)

ኢ=2ጂ(1+μ)

E= 2G(1+μ)=3K(1-2 μ)

የመለጠጥ ሞዱሉስ ሸረር

የመሸርሸር ጭንቀትን ለመከላከል የ Hook ህግ፡-
τxy=ጂ.ϒxy
የት ፣
τxy እንደ Shear-stress፣ Shear-modulus G እና Shear strain ϒxy ነው የሚወከለው።
Shear-Modulus ለግጭት ጭንቀት ምላሽ የቁሳቁስ መበላሸትን ይቋቋማል.

ተለዋዋጭ የአፈር መሸርሸር;

ተለዋዋጭ ሸለተ ሞጁል ስለ ተለዋዋጭ አንድ መረጃ ይሰጣል። የማይንቀሳቀስ ሸላር-ሞዱሉስ የማይንቀሳቀስ አንድ መረጃ ይሰጣል። እነዚህም የሚወሰኑት የሼር ሞገድ ፍጥነት እና የአፈር ጥግግት በመጠቀም ነው።

የሼር ሞዱለስ ፎርሙላ አፈር

Gmax=pV_s²

የት, Vs = 300 m / s, ρ = 2000 ኪ.ግ / ሜትር³፣ μ=0.4

ውጤታማ የመቁረጥ ሞጁሎች;

የአማካይ ጭንቀቶች እና የአማካይ ውጥረቶች ጥምርታ ውጤታማ ሸረ-ሞዱሉስ ነው።

የፀደይ ግትርነት ሞዱል;

የፀደይ ግትርነት ሞጁል የፀደይ ጥንካሬን መለካት ነው። እንደ ቁስ አካል እና ሂደት ይለያያል.

ለተዘጋ የኮይል ስፕሪንግ፡-

Δ = 64WR³n/Nd⁴

ለክፍት የኮይል ጸደይ፡

Δ = 64WR³n ሰከንድ/መ⁴ኮዶች²α/N+2sin²α / ኢ

የት,
R= የፀደይ አማካይ ራዲየስ።
n = የጠመዝማዛዎች ብዛት.
d= የሽቦው ዲያሜትር.
N= የመቁረጥ ሞዱላዎች።
W= ጭነት
δ= ማፈንገጥ።
α= የፀደይ ሄሊካል አንግል.

ሞዱሉስ ኦፍ ግትርነት- Torsion | የ Rigidity Torsion ሙከራ ሞዱሉስ

በተቆራረጠ ውጥረት ውስጥ ያለው የጭንቀት ለውጥ እና በቶርሽን ጭነት ላይ የሚደርስ ውጥረት ተግባር ነው.

የቶርሺን ሙከራ ዋናው ዓላማ ሸረ-ሞዱሉን ለመወሰን ነው. የጭረት ግፊት ገደብ የሚወሰነው የቶርሽን ምርመራን በመጠቀም ነው። በዚህ ሙከራ, የብረት ዘንግ አንድ ጫፍ በቶርሺን ውስጥ ይጣላል, ሌላኛው ጫፍ ደግሞ ተስተካክሏል.
የ የመቁረጥ ጫና በመጠምዘዝ እና በመለኪያ ርዝመት አንጻራዊ በሆነ አንግል በመጠቀም ይሰላል.
γ = c * φG / LG.
እዚህ ሐ - ተሻጋሪ ራዲየስ.
የ φG ክፍል የሚለካው በራዲያን ነው።
τ = 2ቲ/(πc3)፣

የሸረሪት-ውጥረት ከሸረሪት-ውጥረት ጋር በተመጣጣኝ ሁኔታ የተመጣጠነ ነው፣በላይኛው ላይ ከለካነው።

ተደጋግሞ የሚነሱ ጥያቄዎች:

የመለጠጥ 3 ሞዱሉስ ምን ምን ናቸው?

የወጣቶች ሞጁሎች;

ይህ የርዝመታዊ ውጥረት እና የርዝመታዊ ውጥረት ሬሾ ነው እና በተሻለ መልኩ ሊወከል ይችላል።

የወጣቶች ሞጁል ϒ= ቁመታዊ ውጥረት / የረጅም ጊዜ ውጥረት.

የጅምላ ሞዱሉስ፡

የሃይድሮስታቲክ ግፊት እና የጥራዝ ውጥረቱ ጥምርታ የጅምላ ሞጁል ተብሎ የሚጠራ ነው።

የጅምላ ሞዱለስ(K)=የድምጽ ውጥረት/የድምጽ ጫና።

የግትርነት ሞጁል፡

የሸረሪት ውጥረት እና የቁሱ ሸለቆው ጥምርታ በደንብ ሊገለጽ ይችላል።

Shear Modulus(η)=የሸልት ጭንቀት/የሸለተ ውጥረት።

የ0.5 የPoisson ጥምርታ ምን ማለት ነው?

የፓሲዮን ሬሾ ከ0-0.5 መካከል ይደርሳል።በትንሽ ውጥረቶች፣የማይጨበጥ የኢሶትሮፒክ ላስቲክ ቁስ አካል መበላሸት የPoisson ሬሾን 0.5 ነው። ጎማ ከሼር-ሞዱሉስ እና ከፖይሰን ጥምርታ ወደ 0.5 የሚጠጋ የጅምላ ሞጁል አለው።

ከፍተኛ የመለጠጥ ሞጁል ምንድን ነው?

የመለጠጥ ሞጁል የቁሳቁስን የመቋቋም አቅም ወደ ሰውነት መበላሸት ይለካል እና ሞጁል ከጨመረ ታዲያ ቁሳቁስ ለሥነ-ቅርጽ ተጨማሪ ኃይል ያስፈልገዋል።

ከፍተኛ ሸለተ ሞጁል ማለት ምን ማለት ነው?

ከፍተኛ ሸረር-ሞዱል ማለት ቁሱ የበለጠ ጥብቅነት አለው. ለመበስበስ ከፍተኛ መጠን ያለው ኃይል ያስፈልጋል.

የመቁረጥ ሞጁል ለምን አስፈላጊ ነው?

የሼር-ሞዱሉስ የቁሱ ጥንካሬ መጠን ነው እና ይህ ለቁስ አካል መበላሸት ምን ያህል ኃይል እንደሚያስፈልግ ይተነትናል.

የሼር ሞጁል የት ጥቅም ላይ ይውላል?| የግትርነት ሞጁሎች አፕሊኬሽኖች ምንድን ናቸው?

የሼር-ሞዱሉስ መረጃ ማንኛውንም የሜካኒካል ባህሪያት ትንተና ጥቅም ላይ ይውላል. የሼር ወይም የቶርሽን ጭነት ሙከራ ወዘተ ለማስላት.

ለምንድነው ሸለተ ሞጁል ሁልጊዜ ከወጣት ሞጁሎች ያነሰ የሆነው?

የወጣቶች ሞጁል የርዝመታዊ ውጥረት ተግባር ሲሆን ሸለተ ሞጁል ደግሞ የመሸጋገሪያ ውጥረት ተግባር ነው። ስለዚህ ይህ በሰውነት ውስጥ ጠመዝማዛን ይሰጣል ፣ የወጣቶች ሞጁሎች ደግሞ የሰውነት መወጠርን ይሰጣል እና ለመጠምዘዝ ከመዘርጋት ያነሰ ኃይል ያስፈልጋል። ስለዚህ የመቁረጥ ሞጁል ሁልጊዜ ከወጣቱ ሞጁሎች ያነሰ ነው.

ለአንድ ተስማሚ ፈሳሽ, የመቁረጥ ሞጁል ምን ሊሆን ይችላል?

በተመጣጣኝ ፈሳሾች ውስጥ የሽላጩ ውጥረቱ ገደብ የለሽ ነው, የመቁረጫ ሞጁሎች የጭረት ውጥረት እና የጭረት ጥምርታ ጥምርታ ነው. ስለዚህ ተስማሚ ፈሳሾች የመቁረጥ ሞጁል ዜሮ ነው።

የአንድ ቁሳቁስ የጅምላ ሞጁል ከተቆራረጠ ሞጁል ጋር እኩል በሚሆንበት ጊዜ የፖይሰን ጥምርታ ምን ይሆናል?

በጅምላ ሞጁሎች መካከል ባለው ግንኙነት, የመቁረጥ ሞጁሎች እና የመርዛማ ንጥረ ነገሮች ጥምርታ,
2G(1+μ)=3K(1-2 μ)
መቼ፣ G=K
2(1+ μ)=3(1-2 μ)
2+2 μ=3-6 μ
8 μ=1
μ = 1/8

የመፈናቀል እንቅስቃሴን ለመጀመር የሚያስፈልገው የመቁረጥ ጫና በ BCC ከኤፍሲሲ ከፍ ያለ የሆነው ለምንድነው?

የቢሲሲ መዋቅር ከኤፍሲሲ መዋቅር የበለጠ ወሳኝ የሆኑ የተቆራረጡ የጭረት ጫና እሴቶች አሉት።

የመርዙ መጠን 0.4 ከሆነ የሼር ሞጁል እና ያንግ ሞጁል ሬሾ ምን ያህል ነው፣ ተዛማጅ ግምቶችን ግምት ውስጥ በማስገባት አስላ።

መልስ ይስጡ.
2ጂ(1+μ) =3ኬ (1-2 μ)
2G (1+0.4) =3K(1-0.8)
2ጂ(1.4) =3ኬ(0.2)
2.8ጂ=0.6ኪ
ገ/ኬ=0.214

የትኛው ከፍ ያለ የሞጁል ግትርነት ሃሎው ክብ ዘንግ ወይም ጠንካራ ክብ ዘንግ ያለው?

የጠንካራነት ሞዱሉስ ጥምርታ ነው። የሸረሪት ውጥረት ወደ ሸለቆው ውጥረት እና ሸለተ ውጥረት በአንድ ክፍል አካባቢ ኃይል ነው. ስለዚህ የሽላጭ ውጥረት ከሰውነት አካባቢ ጋር የተገላቢጦሽ ነው. ጠንካራ ክብ ዘንግ ከባዶ ክብ ዘንግ የበለጠ ጠንካራ እና ጠንካራ ነው።

የሞዱለስ ኦፍ ግትርነት vs ስብርባሪ ሞዱለስ፡

የመፍቻው ሞጁል ስብራት ጥንካሬ ነው. የጨረሮች፣ የሰሌዳዎች፣ የኮንክሪት ወዘተ የመለጠጥ ጥንካሬ ነው። የሰውነት ግትርነት መለኪያ ነው.

የሽቦው ራዲየስ ሁለት ጊዜ ከሆነ ጥብቅነት ሞጁል እንዴት ይለያያል? መልስህን አስረዳ።

የጥንካሬው ሞዱል በመጠኖች ለውጥ አይለያይም እና ስለዚህ የሽቦው ራዲየስ በእጥፍ ሲጨምር የግትርነት ሞጁል ተመሳሳይ ይሆናል።

የ viscosity እና የግትርነት ሞጁሎች ጥምርታ፡-

የ viscosity ጥምርታ የሸረሪት ውጥረት እና የሸረሪት ፍጥነት ሬሾ ሲሆን ይህም በፍጥነት ለውጥ እና በፈቃድ ለውጥ የሚለዋወጥ ሲሆን የግትርነት ሞጁሉ ደግሞ የሸረሪት ውጥረት ወደ ሸለተ ውጥረት ሬሾ ነው።
የሼር-ሞዱለስ ሬሾ እና የመለጠጥ ሞዱል ለፖይሰን ሬሾ 0.25 ይሆናል
ለዚህ ጉዳይ ያንን ግምት ውስጥ ማስገባት እንችላለን.
2G(1+μ)=3K(1-2 μ)
2G(1+0.25) =3K(1-0.5)
2ጂ(1.25)=3ኬ(0.5)
ገ/ኬ=0.6
መልስ = 0.6

ከ 0.71Gpa አካባቢ ጋር እኩል የሆነ ጥብቅነት ያለው ሞጁል ያለው የትኛው ቁሳቁስ ነው?

መልስ:
ናይሎን (0.76ጂፒኤ)
ፖሊመሮች በእንደዚህ ዓይነት ዝቅተኛ ዋጋዎች መካከል ይደርሳሉ.

ለተጨማሪ መካኒካል ምህንድስና ተዛማጅ መጣጥፍ እዚህ ጠቅ ያድርጉ