Vad är skjuvmodul i vetenskapen?

Shear Modulus, som också ofta kallas modulen för styvhet eller torsionsmodul, är ett mått på den styva eller styva naturen hos olika typer av fasta material.Det härstammar från materialförhållandet för dess skjuvspänningsvärde till det för skjuvningsstammen.Skjuvspänning är ett värde på hur mycket kraft som appliceras på ett fyrkantigt område av ett material, vanligtvis mätt i tryckvärden för pascals.Stam är den mängd som materialet har deformerats under spänning dividerat med sin ursprungliga längd.Skjuvmodulvärdet är alltid ett positivt antal och uttrycks som en mängd kraft per enhetsområde, vilket vanligtvis registreras som metriska gigapascals (GPA) eftersom värdena är mer praktiska än engelska ekvivalenter.

Eftersom Gigapascals är lika med miljarder pascals av kraft per enhetsarea, kan skjuvmodulantal ibland se bedrägligt små ut.Ett exempel på hur stora skjuvmodulvärden kan visas när de omvandlas till engelska värden på pund per kvadrat tum (lb/i ² ).lb/i ² ).För att göra dessa enheter mer praktiska med engelska siffror är praxis att uttrycka dem i kips per kvadrat tum, där en kip är lika med en vikt på 1 000 pund. Ju hårdare ett ämne är, desto högre skjuvmodulvärde, beroende på beroendepå omgivningstemperaturen när värdet mäts.När skjuvmodulvärdet stiger, indikerar detta att en mycket större mängd kraft eller stress krävs för att anstränga eller deformera det längs kraftens riktning.Stamvärden tenderar dock att vara ganska små i beräkningarna, eftersom stammen endast är ett mått på deformation av ett fast material innan det bryter eller sprickor.De flesta fasta ämnen som metaller sträcker sig bara en liten mängd innan de bryter ner. Undantaget från denna begränsning av små töjningsvärden är elastiska material som gummi, som kan sträcka mycket innan nedbrytning.Dessa material mäts ofta i stället med hjälp av skjuvmodulen för elasticitet, vilket också är ett förhållande mellan stress och belastning.Värden för modulen för elasticitet på material är baserade på hur mycket ett material som kan sträckas innan det genomgår permanent deformation.

Elasticens modul är ofta samma mätning som Youngs -modul, vilket specifikt är ett mått på linjär stress på ett fast ämnedefinieras som longitudinell belastning till longitudinell stress.Ett annat nära besläktat värde i denna serie mätningar är bulkmodul, som tar Youngs -modul och tillämpar det på alla tre dimensioner i rymden.Bulkmodul mäter elasticiteten hos ett fast ämne när trycket för att deformeras att det universellt appliceras från alla sidor och är motsatsen till vad som händer när ett material komprimeras.Det är ett värde av volymetrisk stress dividerat med volymetrisk stam och kan visualiseras i ett exempel som vad som skulle hända med ett enhetligt fast ämne under internt tryck när det placeras i ett vakuum, vilket skulle få den att expandera i alla riktningar.