Inhalt
- Schritt 1: Bestimmen Sie den Dehnungs- und Youngsmodul
- Schritt 2: Platzieren Sie die Belastung
- Schritt 3: Dividieren Sie den Wert des Youngs-Moduls durch das Doppelte
- Spitze
"Belastbarkeit" ist ein technischer Begriff, der sich auf die Energiemenge bezieht, die ein Material aufnehmen und dennoch in seinen ursprünglichen Zustand zurückführen kann. Das Elastizitätsmodul μ für eine gegebene Verbindung stellt die Fläche unter dem elastischen Teil der Spannungs-Dehnungs-Kurve für diese Verbindung dar und wird wie folgt geschrieben:
μ = σ12 ÷ 2E
Wo σ1 ist die Streckgrenze und E ist der Elastizitätsmodul.
Der Elastizitätsmodul hat Energieeinheiten pro Volumeneinheit. Im internationalen System (SI) sind dies Joule pro Kubikmeter oder J / m3. Weil ein Joule ein Newtonmeter ist, J / m3 ist das gleiche wie N / m2.
Schritt 1: Bestimmen Sie den Dehnungs- und Youngsmodul
Konsultieren Sie eine Tabelle mit den elastischen Eigenschaften von gängigen Materialien, z. B. die auf der Webseite der Georgia State University. Am Beispiel Stahl beträgt die Dehnung 2,5 × 108 N / m2 und der Elastizitätsmodul ist 2 × 1011 N / m2.
Schritt 2: Platzieren Sie die Belastung
(2.5 × 108 N / m2)2 = 6.25 × 1016 N2/ m4
Schritt 3: Dividieren Sie den Wert des Youngs-Moduls durch das Doppelte
2E = 2 (2 × 1011 N / m2 ) = 4 × 1011 N / m2
6.25 × 1016 N2/ m4 ÷ 4 × 1011 N / m2 = 1.5625 × 105 J / m3
Spitze
1 psi (Pfund pro Quadratzoll), ein weiteres in der Materialwissenschaft gebräuchliches Maß, entspricht 6,890 J / m3.