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Elastizitätsmodul

Elastizitätsmodul

Das Youngsche Modul ( E ) beschreibt die Zug elastizität oder die Neigung eines Gegenstands sich entlang einer Achse zu verformen, wenn gegenwirkende Kräfte entlang dieser Achse angewendet werden. Ist definiert als das Verhältnis von Zugspannung zu Zugfestigkeit. Es wird häufig einfach als  Elastizitätsmodul bezeichnet.

Bedeutung

Elastomere kommen weithin zur Lärm- und Vibrationsdämpfung zum Einsatz und werden normalerweise zwischen starren Platten verklebt und zusammengepresst. Um die durch das Elastomer übertragenen Schwingungen vorherzusagen, ist es wichtig, die Eigenschaften des Materials wie das Youngsche Modul, den Dämpfungsfaktor und die Poisson-Verteilung zu kennen. Modulprüfverfahren dienen zur Kontrolle der Produktqualität und zur Bestimmung der Auswirkungen der chemischen oder Wärmeexposition auf ein Elastomer/Gummi. Es ist die Wahrung dieser physikalischen Eigenschaften, der hier die meiste Bedeutung zukommt, nicht so sehr die absoluten Zugfestigkeits-, Dehnungs- oder Elastizitätsmodulwerte.

Messung

Das Modul wird als die zur Dehnung erforderliche Spannung des Prüfkörpers beschrieben. Bei Elastomeren und Kautschuk ist die Spannung nicht proportional zur Festigkeit. Daher ist das Modul weder eine Verteilung noch eine konstante Neigung, sondern ein Punkt auf der Spannungs-Dehnungs-Kurve.

Berechnung der Ergebnisse/Bericht

Das Kompressionsmodul ist eine Materialeigenschaft, die die Beständigkeit des Werkstoffs gegenüber einer Volumenänderung bei Kompression beschreibt. Es kann folgendermaßen ausgedrückt werden:

K = p/ev

Wobei p der hydrostatische Druck, ev die Volumenspannung und K das Kompressionsmodul ist. D.h. eine positive Volumenspannung ist als Volumenanstieg definiert.

Wie bereits gesagt, handelt es sich nicht um eine lineare Funktion. Daher wird eine Spannungs-Dehnungs-Kurve gezeichnet, und die Neigung der Gerade wird als Youngsches Modul E genommen. Es besteht eine Beziehung zwischen dem Youngeschen Modul E, dem Schubmodul G und der Poisson-Verteilung v.

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