ในวิทยาศาสตร์โมดูลัสแรงเฉือนคืออะไร?

โมดูลัสแรงเฉือนซึ่งมักเรียกกันว่าโมดูลัสของโมดูลัสความแข็งแกร่งหรือแรงบิดเป็นตัวชี้วัดของธรรมชาติที่แข็งหรือแข็งของวัสดุที่เป็นของแข็งชนิดต่าง ๆมันได้มาจากอัตราส่วนวัสดุของค่าความเครียดแรงเฉือนต่อความเครียดแรงเฉือนความเครียดจากแรงเฉือนเป็นค่าของแรงที่ใช้กับพื้นที่สี่เหลี่ยมของวัสดุซึ่งมักจะวัดในค่าความดันของปาสคอลความเครียดคือปริมาณที่วัสดุเปลี่ยนรูปภายใต้ความเครียดหารด้วยความยาวเดิมค่าโมดูลัสแรงเฉือนเป็นจำนวนบวกเสมอและแสดงเป็นจำนวนแรงต่อหน่วยพื้นที่ซึ่งโดยทั่วไปจะถูกบันทึกเป็นตัวชี้วัด gigapascals (GPA) เนื่องจากค่านั้นมีประโยชน์มากกว่าภาษาอังกฤษเทียบเท่า

เนื่องจาก Gigapascals เท่ากับหลายพันล้าน pascals ของแรงต่อหน่วยพื้นที่จำนวนโมดูลัสแรงเฉือนบางครั้งอาจดูเล็ก ๆ น้อย ๆตัวอย่างของค่าโมดูลัสแรงเฉือนขนาดใหญ่ที่สามารถแสดงให้เห็นได้เมื่อพวกเขาถูกแปลงเป็นค่าภาษาอังกฤษของปอนด์ต่อตารางนิ้ว (lb/in ² )เพชรคาดว่าจะมีโมดูลัสของความแข็งแกร่ง 478 GPA (69,328,039 lb/in ² ), อลูมิเนียมบริสุทธิ์หนึ่งใน 26 GPA (3,770,981 lb/ใน ² )lb/in ² )เพื่อให้หน่วยเหล่านี้ใช้งานได้จริงมากขึ้นด้วยตัวเลขภาษาอังกฤษการฝึกฝนคือการแสดงใน KIPS ต่อตารางนิ้วโดยที่ kip มีน้ำหนัก 1,000 ปอนด์

ในอุณหภูมิแวดล้อมเมื่อวัดค่าเมื่อค่าโมดูลัสแรงเฉือนเพิ่มขึ้นสิ่งนี้บ่งชี้ว่าจำเป็นต้องใช้แรงหรือความเครียดในปริมาณที่มากขึ้นในการกรองหรือทำให้เสียรูปตามระนาบของทิศทางของแรงค่าความเครียดของตัวเองมีแนวโน้มที่จะค่อนข้างเล็กอย่างไรก็ตามในการคำนวณเนื่องจากความเครียดเป็นเพียงการวัดการเสียรูปของวัสดุที่เป็นของแข็งก่อนที่มันจะแตกหรือแตกหักของแข็งส่วนใหญ่เช่นโลหะจะยืดเพียงเล็กน้อยก่อนที่จะพังข้อยกเว้นสำหรับข้อ จำกัด นี้เกี่ยวกับค่าความเครียดขนาดเล็กนี้คือวัสดุยืดหยุ่นเช่นยางซึ่งสามารถยืดได้อย่างมากก่อนที่จะลดระดับลงวัสดุเหล่านี้มักจะถูกวัดแทนการใช้โมดูลัสแรงเฉือนของความยืดหยุ่นซึ่งเป็นอัตราส่วนของความเครียดกับความเครียดค่าสำหรับโมดูลัสของความยืดหยุ่นบนวัสดุจะขึ้นอยู่กับจำนวนวัสดุที่สามารถยืดได้ก่อนที่จะผ่านการเสียรูปถาวรโมดูลัสของความยืดหยุ่นมักจะเป็นการวัดเช่นเดียวกับโมดูลัสของเด็กหมายถึงความเครียดตามยาวถึงความเครียดตามยาวอีกหนึ่งค่าที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดในชุดการวัดนี้คือโมดูลัสจำนวนมากซึ่งใช้โมดูลัสรุ่นเยาว์และนำไปใช้กับทั้งสามมิติในอวกาศโมดูลัสจำนวนมากวัดความยืดหยุ่นของของแข็งเมื่อความดันในการเปลี่ยนรูปนั้นถูกนำไปใช้ในระดับสากลจากทุกด้านและเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อวัสดุถูกบีบอัดมันเป็นค่าของความเค้นปริมาตรหารด้วยความเครียดปริมาตรและสามารถมองเห็นได้ในตัวอย่างหนึ่งว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับของแข็งสม่ำเสมอภายใต้ความดันภายในเมื่อวางไว้ในสุญญากาศซึ่งจะทำให้มันขยายออกไปในทุกทิศทาง