Модуль Янга — мера жесткости материала, указывающая, насколько он деформируется при напряжении. Для полимеров определение этого значения предполагает проведение конкретных экспериментов и анализ полученных данных. В данной статье очерчены шаги по поиску модуля Янга полимеров с использованием экспериментальных данных.

Подготовка эксперимента

Для определения модуля Янга необходимо подготовить образец полимера с точными размерами. Затем образец подвергается испытанию на растяжение, где применяется контролируемая сила, и измеряется результирующее удлинение. Точные измерения силы и удлинения необходимы для надежных результатов.

Сбор данных

Во время испытания регистрируют приложенную силу и соответствующее удлинение на каждом этапе. Обеспечить покрытие данных диапазона упругой деформации, где материал возвращается к своей первоначальной форме после удаления силы. Уплотнение силы против удлинения помогает визуализировать реакцию материала.

Расчет модуля Юнга

Модуль Юнга (E) рассчитывается по формуле:

E = (Стресс) / (Стрен)

Где:

  • Стресс = Сила/Перекрестная площадь
  • Стрен = Изменение длины / Оригинальная длина

Используя собранные данные, вычисляйте значения напряжения и деформации в различных точках.Плотирование напряжения против деформации дает линейную область, наклон которой соответствует модулу Янга.