탄성 계수: 정의 및 단위

회복탄력성이란?

회복탄력성은 신체가 에너지를 소비하는 능력을 의미하며, 탄성 한계에 있을 때 견디고 어려운 조건에서 원래 위치로 돌아올 것입니다.

탄력성으로 인해 영구변형이 없는 물질은 에너지를 저장할 수 있으며, 하중이 제거되고 에너지가 방출되는 즉시 이에 따라 본체에 영구변형이 발생하지 않습니다.

스프링 작용을 위한 재료에서 이 속성이 필요합니다.

 

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탄력성의 계수는?

탄성 계수는 재료가 영구 변형 없이 흡수할 수 있는 단위 부피(즉, 변형 에너지 밀도)당 변형 에너지의 양입니다. 탄성 계수는 탄성 한계까지 응력-변형 곡선 아래의 면적으로 계산됩니다.

그러나 탄성 한계와 항복점이 일반적으로 매우 가깝기 때문에 탄성은 항복점까지의 응력-변형률 곡선 아래의 면적으로 근사화될 수 있습니다. 응력-변형률 곡선은 탄성 한계까지 거의 선형이기 때문에 이 영역은 삼각형입니다.

 

단위 체적당 재료로 탄성 한계에서 영구 변형을 일으키지 않고 흡수할 수 있는 최대 에너지 양을 탄성 계수라고 합니다.

우수한 구조 엔지니어가 되려면 탄력성 계수에 대한 개념이 필수이며 실제로 탄력성은 신체가 탄성 한계에 있을 때 신체가 변형될 때 에너지를 소비할 수 있는 능력을 의미합니다.

보통 'μ'로 표기하고 그 한계는 탄력성 한계이며 또한 얼마간의 시간은 Ur으로 기부된다. 재료에 따라 탄성 계수는 다양한 재료에 대해 탄성 한계가 일정하지 않기 때문에 다양합니다.

 

 

탄력성의 단위

탄성 계수(Ur)는 SI 시스템에서 입방 미터당 줄(J·m-3) 단위로 측정됩니다.

Ur = 항복까지 응력-변형률(σ–ε) 곡선 아래의 면적 = σ × ε

Ur [=] Pa × % = (N·m−2) ·(단위 없음)

Ur [=] N·m·m−3

Ur [=] J·m−3