Модул на еластичност – Уикипедия

Модулът на еластичност (${\displaystyle E}$) е материална константа, характеризираща свойството на материала да се съпротивлява срещу деформиране под действието на опън, натиск или огъване, наречено коравина. Той е известен още като модул на Юнг^[1], деформационен модул или модул на линейните деформации. Дефинира се като отношение на изменението на нормалното напрежение ${\displaystyle \sigma }$ към промяната в съответната му относителна надлъжна линейна деформация ${\displaystyle \varepsilon }$.

В Международната система единици модулът на еластичност се измерва в паскали. Поради големите стойности на модула при повечето често използвани материали, обикновено стойностите се изразяват в мегапаскали или гигапаскали. Други често използвани единици са kN/cm² (= 10 MPa), kN/mm² (= GPa) и N/mm² (= MPa).

При някои материали, например стомана, въглеродно влакно, стъкло, модулът на еластичност ${\displaystyle E}$ е постоянен до определена гранична стойност на деформациите, наречена граница на пропорционалност. Тези материали се определят като линейни, за тях е валиден Законът на Хук. При други (нелинейни) материали, като бетон или почва, той се променя с нарастване на деформациите. Модулът на еластичност може да бъде определен от кривата на деформиране на материала при опън (σ-ε диаграма), която се получава експериментално чрез изпитване на опън. При линейните материали ${\displaystyle E}$ представлява наклона на кривата на деформиране в линейния ѝ участък (където е валиден законът на Хук) и е равен на тангенса на ъгъла, който кривата на деформиране сключва с абсцисната ос ${\displaystyle \varepsilon }$.

Модулът на еластичност е необходим при деформационните пресмятания. Например, той се използва при определянето удължението на опъната нишка или на натоварването, при което подложена на натиск колона би загубила устойчивост.

Модулът на еластичност може да варира значително в зависимост от точния състав на материала, затова посочените по-долу стойности са ориентировъчни.

Приблизителни стойности на модула на еластичност за различни материали

Материал	Модул на еластичност ${\displaystyle E}$ в MPa
Каучук (малки деформации)	10 – 100
Полиетилен с ниска плътност (LDPE)	200
Полипропилен	1500 – 2000
Полиетилентерефталат (PET)	2000 – 2500
Полистирен	3000 – 3500
Найлон	3000 – 7000
Дъб (по посока на влакната)	11 000
Бетон (при натиск)	20 000 – 30 000
Алуминиеви сплави	69 000
Стъкло (всички видове)	72 000
Месинг и бронз	103 000 – 124 000
Титан (Ti)	105 000 – 120 000
Чугун и стомана	190 000 – 210 000
Волфрам (W)	400 000 – 410 000
Силициев карбид (SiC)	450 000
Волфрамов карбид (WC)	450 000 – 650 000
Въглеродна нанотръба	1 000 000
Диамант (C)	1 050 000 – 1 200 000

• Модул на срязване
• Закон на Хук
• Твърдост