O que significa módulo elástico?
O módulo de elasticidade é a relação entre a tensão, abaixo do limite proporcional, e a deformação correspondente. É a medida de rigidez ou rigidez de um material. Em termos da curva tensão-deformação, o módulo de elasticidade 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 menor a deformação elástica resultante da aplicação de uma determinada tensão. O módulo é um importante parâmetro de projeto usado para calcular as deflexões elásticas.
O módulo elástico também é conhecido como módulo de elasticidade e às vezes é chamado de módulo de Young.
O módulo elástico pode ser usado para medir a resistência em materiais à elasticidade ou deformação; ou seja, um material com módulos baixos é flexível e se estica muito quando a pressão o força. Materiais de alto módulo são o oposto, pois esticam muito pouco quando puxados.
O módulo elástico, ou simplesmente módulo, é usado para quantificar a capacidade de um material de resistir a uma deformação ou deformação não permanente (elástica). Quando testados sob tensão, esses materiais primeiro exibem propriedades elásticas. Os materiais se esticarão e retornarão ao seu estado anterior assim que o estresse for removido. Se estressados demais, os materiais se estenderão além dessa região elástica e do limite elástico para então entrar na região plástica onde exibirão deformação permanente.
Industriapedia explica o módulo elástico
O módulo de elasticidade é uma propriedade do material que descreve a rigidez de uma substância e é, portanto, uma das propriedades mais importantes dos materiais sólidos. É a relação entre tensão e deformação quando a deformação é totalmente elástica. Tensão é definida como força por unidade de área e deformação 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 gigapascals (magnésio) e 407 gigapascals (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 na área. 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.
O módulo é calculado dividindo a tensão longitudinal pela deformação usando a inclinação da parte reta que é encontrada em uma curva de tensão (σ) deformação (ε). Em uma região elástica, no caso em que a inclinação é tomada entre dois pontos de tensão-deformação, o módulo pode ser visto como a mudança na tensão dividida pela mudança na deformação. Módulo =(σ2 - σ1)/(ε2 - ε1), portanto, a tensão (σ) é a força dividida pela área da seção transversal de uma amostra, enquanto a deformação (ε) é uma alteração no comprimento do material dividida pelo comprimento original do material .
O módulo de elasticidade é a principal propriedade que determina a rigidez de um material. No caso de ramais automotivos, a rigidez desempenha um papel importante na direção e no manuseio do veículo. A rigidez depende da geometria. (Leia também: Efeito da corrosão na resistência à tração e na ductilidade de um material)