Modul uzdužne elastičnosti konstrukcijskog materijala ili Youngov modul je fizička veličina koja karakterizira svojstvo materijala koje osigurava njihovu otpornost na deformacije koje djeluju u uzdužnom smjeru.
Parametar karakterizira stepen krutosti određenog materijala.
Naziv modula odgovara imenu Tomasa Janga, poznatog engleskog fizičara i naučnika koji je proučavao procese kompresije i napetosti čvrstih materijala. Ova fizička veličina je označena latiničnim slovom E. Youngov modul se mjeri u Pascalima.
Parametar Youngov modul, ili modul uzdužne elastičnosti, koristi se u različitim proračunima prilikom ispitivanja materijala na stepen deformacije pri zatezanju-kompresiji, kao i pri savijanju.
Mora se reći da većinu korišćenih konstruktivnih materijala karakteriše Youngov indeks modula dovoljno velikih vrednosti, koji su po pravilu reda 109 Pa. Zbog toga se radi pogodnosti izračunavanja i snimanja koristi višestruki prefiks "giga" (GPa).
U nastavku su Youngove vrijednosti modula za nekekonstrukcijski materijali, koji se često koriste u različite praktične svrhe. Trajnost građevinskih konstrukcija i drugih objekata zavisi od njihovih svojstava čvrstoće.
Prema gornjoj tabeli, maksimalni modul pripada čeliku, a minimalni drvu.
| Naziv materijala |
IndikatorE, [GPa] |
Naziv materijala |
IndikatorE, [GPa] |
| chrome | 300 | mjed | 95 |
| nikl | 210 | duralumin | 74 |
| čelik | 200 | aluminij | 70 |
| liveno gvožđe | 120 | staklo | 70 |
| chrome | 110 | limena | 35 |
| sivo liveno gvožđe | 110 | beton | 20 |
| silicijum | 110 | olovo | 18 |
| bronza | 100 | drvo | 10 |
Grafičko određivanje Youngovog modula moguće je uz pomoć posebnog dijagrama naprezanja, koji prikazuje krivulju dobijenu iz ponovljenih ispitivanja čvrstoće istog materijala.
U ovom slučaju, fizičko značenje Youngovog modula je pronaći matematički omjer normalnih naprezanja prema odgovarajućimindikatori deformacije u određenom dijelu dijagrama do posebno zadane granice proporcionalnosti σpc.
U obliku matematičkog izraza, Youngov modul izgleda ovako: E=σ/ε=tgα
Treba reći i da je Youngov modul također faktor proporcionalnosti u matematičkom opisu Hookeovog zakona, koji izgleda ovako: σ=Eε
Stoga, direktni odnos modula elastičnosti sa izmjerenim karakteristikama poprečnih presjeka materijala koji učestvuju u testovima krutosti izražava se korištenjem indikatora kao što su EA i E1.
EA je mjera vlačno-tlačna krutost materijala u njegovom poprečnom presjeku, gdje je A vrijednost površine poprečnog presjeka šipke.
E1 je krutost materijala na savijanje u njegovom poprečnom presjeku, gdje je 1 vrijednost aksijalnog momenta inercije koji se javlja u poprečnom presjeku materijala koji se ispituje.
Dakle, Youngov modul je univerzalni indikator koji vam omogućava da karakterišete svojstva čvrstoće materijala sa više strana.
