מודול האלסטיות, שנקרא גם מודול יאנג, הוא היחס בין מאמץ (כוח ליחידת שטח) לעיבור (השינוי היחסי בממדי החומר). במילים אחרות, הוא מודד כמה החומר מתנגד לשינוי קטן בצורתו כאשר מפעילים עליו כוח, כל עוד החומר נמצא בתחום האלסטי, התחום שבו הקשר בין מאמץ לעיבור הוא ליניארי. בחזרה אלסטית החומר חוזר לצורתו כשהכוח מוסר.
הביטוי הבסיסי הוא E = σ/ε, כלומר המודול E הוא המאמץ σ חלקי העיבור ε. עבור מוט במתיחה העיבור הוא היחס ΔL/L. הנוסחה σ = E·ε מוכרת כחוק הוק.
עקומת מאמץ-עיבור מציגה את הקשר בין מאמץ לעיבור בכל טווחי העומס. בחומרים פשוטים הקשר כמעט ישר, ובחומרים מורכבים הקשר יכול לסטות מהליניאריות.
מודול הגזירה מתאר את ההתנגדות לעיוות חיתוך (shear), וקשור למודול האלסטיות לפי הנוסחה G = E / [2(1+ν)], כאשר ν הוא מקדם פואסון. מקדם פואסון מתאר כמה החומר מתכווץ בכיוונים הניצבים כשמורחים אותו בכיוון אחד.
ערכי E, G, העיבור והמאמץ תלויים בטמפרטורה. מבחני מתיחה נעשים בטמפרטורה מבוקרת כדי לקבל ערכים שווים להשוואה.
כשהמוט נמתח בכיוון x הוא גם מתכווץ בכיוונים y ו-z בשיעור שקובע מקדם פואסון ν. בחומר ליניארי ואיזוטרופי (אותו התנהגות בכל הכיוונים) חוק הוק הכללי נותן שלוש משוואות ליניאריות הקושרות σx, σy, σz עם εx, εy, εz. לחומרים כלליים יותר המושג של קשיחות מיוצג על ידי טנזור (מטריצת קשיחות) בעל מימד גדול.
בחומר ליניארי אלסטי ואיזוטרופי מספיקים שני קבועים כדי לתאר את ההתנהגות תחת מאמצים: E ו-G. במקרה של קפיץ שלא מורחבים כוחות גזירה, מודול האלסטיות מתכנס לקבוע הקפיץ k.
קיימת טבלה המציינת ערכי מודול האלסטיות לחומרים שונים (E בג'יגה-פסקל). הערכים משתנים לפי חומר ותנאי טמפרטורה.
מודול האלסטיות (מודול יאנג) מראה כמה חומר קשה לכיפוף או למתיחה. מאמץ זה כוח מחולק על שטח. עיבור זה כמה החומר מתארך יחסית לאורך המקורי.
כשיש יחס ישר בין הכוח לשינוי באורך, קוראים לכך חוק הוק. אפשר לומר: מודול האלסטיות הוא המאמץ חלקי העיבור.
מודול הגזירה מדבר על עיוות של החומר כשהשכבות הזזות זו על זו. יש קשר מתמטי בין מודול הגזירה למודול האלסטיות, והוא כולל גם מספר שנקרא מקדם פואסון.
אם מושכים חומר בציר אחד, הוא יכול להתכווץ בצדדים. מדד זה נקרא מקדם פואסון.
יש רשימה של ערכים טיפוסיים ל-E לחומרים שונים. הערכים משתנים לפי סוג החומר והטמפרטורה.
תגובות גולשים