Modul uzdužne elastičnosti konstrukcijskog materijala, ili Youngov modul, fizička je veličina koja karakterizira svojstvo materijala koje osigurava njihovu otpornost na deformacije koje djeluju u uzdužnom smjeru.
Parametar karakterizira stupanj krutosti određenog materijala.
Naziv modula odgovara imenu Thomasa Younga, poznatog engleskog fizičara i znanstvenika koji je proučavao procese kompresije i napetosti za čvrste materijale. Ova fizička veličina je označena latiničnim slovom E. Youngov modul se mjeri u Pascalima.
Parametar Youngov modul, ili modul uzdužne elastičnosti, koristi se u raznim izračunima kada se ispituju materijali za stupanj deformacije pri zatezanju-kompresiji, kao i pri savijanju.
Mora se reći da većinu korištenih konstrukcijskih materijala karakterizira Youngov indeks modula dovoljno velikih vrijednosti, koji su u pravilu reda 109 Godišnje. Stoga se radi praktičnosti izračuna i snimanja koristi višestruki prefiks "giga" (GPa).
U nastavku su Youngove vrijednosti modula za nekekonstrukcijski materijali, koji se često koriste u različite praktične svrhe. Trajnost građevinskih konstrukcija i drugih objekata ovisi o njihovim svojstvima čvrstoće.
Prema gornjoj tablici, maksimalni modul pripada čeliku, a minimalni drvu.
| Naziv materijala |
IndikatorE, [GPa] |
Naziv materijala |
IndikatorE, [GPa] |
| chrome | 300 | mjed | 95 |
| nikl | 210 | duralumin | 74 |
| čelik | 200 | aluminij | 70 |
| lijevano željezo | 120 | staklo | 70 |
| chrome | 110 | limena | 35 |
| sivo lijevano željezo | 110 | beton | 20 |
| silicij | 110 | olovo | 18 |
| bronca | 100 | drvo | 10 |
Grafičko određivanje Youngovog modula moguće je uz pomoć posebnog dijagrama naprezanja, koji prikazuje krivulju dobivenu ponovljenim ispitivanjem čvrstoće istog materijala.
U ovom slučaju, fizičko značenje Youngovog modula je pronaći matematički omjer normalnih naprezanja prema odgovarajućimindikatori deformacije u određenom dijelu dijagrama do posebno zadane granice proporcionalnosti σkom.
U obliku matematičkog izraza, Youngov modul izgleda ovako: E=σ/ε=tgα
Treba reći i da je Youngov modul također faktor proporcionalnosti u matematičkom opisu Hookeovog zakona, koji izgleda ovako: σ=Eε
Stoga, izravni odnos modula elastičnosti s izmjerenim karakteristikama poprečnih presjeka materijala koji sudjeluju u ispitivanjima krutosti izražava se pomoću indikatora kao što su EA i E1.
EA je mjera vlačno-tlačna krutost materijala u njegovom presjeku, gdje je A vrijednost površine poprečnog presjeka šipke.
E1 je krutost materijala na savijanje u njegovom poprečnom presjeku, gdje je 1 vrijednost aksijalnog momenta inercije koji se javlja u poprečnom presjeku materijala koji se ispituje.
Dakle, Youngov modul je univerzalni pokazatelj koji vam omogućuje da karakterizirate svojstva čvrstoće materijala s nekoliko strana.
