A szerkezeti anyag hosszirányú rugalmassági modulusa, vagy Young-modulusa olyan fizikai mennyiség, amely az anyagok azon tulajdonságát jellemzi, amely biztosítja a hosszirányban ható deformációkkal szembeni ellenállásukat.
A paraméter egy adott anyag merevségi fokát jellemzi.
A modul neve Thomas Young nevének felel meg, egy híres angol fizikus és tudós, aki szilárd anyagok összenyomódási és feszítési folyamatait tanulmányozta. Ezt a fizikai mennyiséget a latin E betű jelöli. Young modulusát pascalban mérik.
A Young-modulus vagy a hosszirányú rugalmassági modulus paramétert különféle számításokban használják, amikor anyagokat vizsgálnak a deformáció mértékére a feszítés-nyomás, valamint a hajlítás során.
El kell mondanunk, hogy a legtöbb felhasznált szerkezeti anyagot a Young-féle kellően nagy értékű modulusindex jellemzi, amelyek általában 109 nagyságrendűek. Pa. Ezért a számítások és a rögzítés kényelme érdekében többszörös "giga" (GPa) előtagot használnak.
Az alábbiakban Young modulusértékei láthatók egyesekreszerkezeti anyagok, amelyeket gyakran használnak különféle gyakorlati célokra. Az épületszerkezetek és egyéb tárgyak tartóssága a szilárdsági tulajdonságaiktól függ.
A fenti táblázat szerint a maximális modulus az acélé, a minimum pedig a fához tartozik.
| Anyag neve |
JelzőE, [GPa] |
Anyag neve |
JelzőE, [GPa] |
| chrome | 300 | réz | 95 |
| nikkel | 210 | duralumínium | 74 |
| acél | 200 | alumínium | 70 |
| öntöttvas | 120 | üveg | 70 |
| chrome | 110 | ón | 35 |
| szürkeöntvény | 110 | beton | 20 |
| szilícium | 110 | lead | 18 |
| bronz | 100 | fa | 10 |
A Young-modulus grafikus meghatározása egy speciális feszültségdiagram segítségével lehetséges, amely ugyanazon anyag ismételt szilárdsági vizsgálatából kapott görbét mutatja.
Ebben az esetben a Young-modulus fizikai jelentése a normálfeszültségek és a megfelelő feszültségek matematikai arányának meghatározása.alakváltozási mutatók a diagram egy bizonyos szakaszában egy adott arányossági határig σdb.
Matematikai kifejezés formájában a Young-modulus így néz ki: E=σ/ε=tgα
Azt is el kell mondani, hogy a Young-modulus is arányossági tényező a Hooke-törvény matematikai leírásában, amely így néz ki: σ=Eε
Ezért a rugalmassági modulus közvetlen kapcsolatát a merevségi vizsgálatokban részt vevő anyagok keresztmetszete mért jellemzőivel olyan mutatók segítségével fejezzük ki, mint az EA és az E1.
EA a az anyag húzó-nyomó merevsége a keresztmetszetében, ahol A a rúd keresztmetszeti területének értéke.
E1 az anyag hajlítási merevsége a keresztmetszetében, ahol 1 a vizsgált anyag keresztmetszetében fellépő tengelyirányú tehetetlenségi nyomaték értéke.
Így a Young-modulus egy univerzális mutató, amely lehetővé teszi egy anyag szilárdsági tulajdonságainak több oldalról történő jellemzését.
