Модуль упругости углеродного волокна

Модуль упругости углеродного волокна — это характеристика жесткости материала, такая же, как и для дерева, алюминия или стали. Показывает, какое усилие нужно приложить, чтобы растянуть материал. Точнее, сопротивление материала, которое возникает при попытке его растянуть.

Интуитивное объяснение: если представить что материалы могут бесконечно растягиваться, то модуль упругости показывает напряжение, которое необходимо для того, чтобы растянуть образец с сечением 1 м2 вдвое. Длина не имеет значения. Хоть из 1 сантиметрового сделать 2 сантиметровый образец, хоть из 10 метрового сделать 20 метровый – без разницы.

Например, модуль упругости (он же модуль Юнга) для алюминия составляет 70МПа. Это значит для того чтобы растянуть вдвое алюминиевый стержень с сечением 1см2 к нему нужно приложить нагрузку в 70МПа что примерно сопоставимо с грузом в 713 кг подвешенным к этому стержню.

Модули упругости бывают разные: на растяжение, сжатие, изгиб. В характеристике на УВ указывают модуль на растяжение, поэтому мы будем говорить про него.

Конечно же, большинство материалов не растянутся в 2 раза, они порвутся (лопнут) при достижении предела прочности на растяжение. Например модуль упругости волокна Toray T700  равен примерно 230ГПа , а предел прочности 4.9 ГПа – это значит, чтобы растянуть вдвое образец с поперечным сечением в 1мм2 нужно усилие 23.4 тонны. Но образец порвется при усилии 0,5т, удлинение при этом составит не больше 2%. Стальной образец лопнет при 61 кгс/мм2.

Модуль упругости это характеристика материала, свойство материала. Такое же как теплопроводность. Оно не меняется от размеров образца.

Буду признателен за любую обратную связь. Спасибо!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", Вы даете согласие на рассылку , обработку персональных данных и принимаете политику конфиденциальности