O que significa o módulo de Young?
O módulo de Young é definido como a razão entre a tensão abaixo do limite proporcional e a deformação correspondente. É uma medida da rigidez ou rigidez de um material. Em termos da curva tensão-deformação, o módulo de Young é a inclinação da curva tensão-deformação na faixa de proporcionalidade linear entre tensão e deformação.
Quanto maior o módulo, mais rígido o material; ou seja, a deformação elástica resultante da aplicação de uma determinada tensão é menor. O módulo é um importante parâmetro de projeto usado para calcular as deflexões elásticas.
O módulo de Young também é conhecido como módulo de elasticidade.
Industriapedia explica o módulo de Young
Quando a corrosão devido à oxidação em um ambiente ácido ocorre em uma superfície metálica, o metal tende a perder sua rigidez e seu módulo de Young ou módulo de elasticidade diminui, o que o torna propenso a maiores taxas de falha, pois há uma incompatibilidade de tensão e aplicação de tensão na superfície do material.
O módulo de Young é uma propriedade do material que descreve a rigidez de um material e é, portanto, uma das propriedades mais importantes dos materiais sólidos. É a relação entre tensão e deformação quando a deformação é totalmente elástica. A tensão é definida como força por unidade de área e a deformação é definida como alongamento ou contração por unidade de comprimento. Este módulo pode ser pensado como a resistência de um material à deformação elástica. Um material mais rígido tem um módulo de elasticidade maior. Para a maioria dos metais típicos, a magnitude desse módulo varia entre 45 gigapascais para o magnésio e 407 gigapascais para o tungstênio.
Existem três tipos de módulos:
- Módulo Elástico (Módulo de Young): A razão entre a tensão longitudinal e a deformação
- Módulo de cisalhamento: A razão da força tangencial por unidade de área para a deformação angular do corpo
- Bulk Modulus: A proporção de estresse para a diminuição fracionária no volume do corpo
A curva tensão-deformação é usada para medir o módulo elástico e o módulo de cisalhamento. Os parâmetros usados para descrever a curva tensão-deformação de um material são resistência à tração (resistência máxima), resistência ao escoamento (ou ponto de escoamento), alongamento percentual e redução da área. Diz-se que um material com módulo de elasticidade maior é mais rígido do que outro com módulo de elasticidade menor. O módulo de elasticidade tem a mesma dimensão que a tensão porque resulta da divisão da tensão pela deformação.
Os valores do módulo de elasticidade para materiais cerâmicos são aproximadamente os mesmos que para metais; para polímeros, eles são mais baixos. Essas diferenças são uma consequência direta dos diferentes tipos de ligação atômica nos três tipos de materiais. Além disso, com o aumento da temperatura, o módulo de elasticidade diminui.