Mòdul d'elasticitat o Young.
Exemple de gràfic allargament unitari vs. tensió. El mòdul elàstic E és el pendent de la recta de la zona elàstica (color blau) o, el que és el mateix, E=/.El mòdul d'elasticitat, mòdul elàstic,mòdul d'elasticitat longitudinal o mòdul de Young és la mesura de la rigidesa d'un material elàstic. Es defineix com la relació entre la tensió uniaxial i l'allargament unitari uniaxial en el rang de tensions en el qual es compleix la llei de Hooke (és a dir, abans d'arribar al límit elàstic).[1] En mecànica del sòlid, el pendent de la corba tensió-deformació en qualsevol punt s'anomena mòdul tangent; si aquest punt es troba sobre la regió lineal de la corba, doncs, es tracta del mòdul d'elasticitat o mòdul de Young. El mòdul d'elasticitat es pot determinar experimentalment mitjançant un assaig de tracció realitzat sobre una mostra del material a estudiar. En materials anisotròpics, el mòdul d'elasticitat pot tenir diferents valors segons la direcció que s'apliqui la força respecte a l'estructura del material. El mòdul de Young s'anomena així en honor a Thomas Young, científic britànic del segle XIX.
El mòdul d'elasticitat (E) es pot calcular dividint la tensió per la deformació en la porció elàstica (lineal) de la corba tensió-deformació:
On:
E és el mòdul d'elasticitat o Young.
F és la força exercida sobre el cos
A0 és l'àrea (secció) sobre la qual s'aplica la força
ΔL és la quantitat que s'allarga el cos
L0 és la llargada original del cos
Modul de Young en GPa de diferents materials:
Cautxú (petites deformacions)0.01–0.1[3]PTFE (tefló)0,5Polietilè de baixa densitat[4]0,238Polietilè d'alta densitat0.8Polipropilè1,5-2[3]Càpsides bacteriòfagues[5]1–3Politereftalat d'etilè (PET)2-2,7[3]Poliestirè3-3,5[3]Niló2–4Frústuls de diatomea (principalment àcid silícic)[6]0,35–2,77Tauler DM[7]4Fusta de pi (al llarg del gra)9Fusta de roure (al llarg del gra)11[3]Os cortical humà[8]14Nanotubs pèptids aromàtics[9][10]19-27Formigó d'alta resistència30[3]Fibra de cànem[11]35Magnesi (Mg)45[3]Fibra de lli[12]58Alumini69[3]Fibra d'ortiga gran[13]87Vidre (vegeu diagrama)50–90[3]Aramida[14]70,5–112,4Nacre (mareperla, principalment carbonat de calci)[15]70Esmalt dental (principalment fosfat de calci)[16]83Llautó100–125[3]Bronze96-120[3]Titani (Ti)110.3[3]Aliatges de titani105–120[3]Coure (Cu)117Plàstic reforçat amb fibra de vidre (70/30 per pes de fibra/xarxa, unidireccional, al llarg del gra)40–45Xarxa de poliestirè reforçada amb fibra de vidre[17]17,2Plàstic reforçat amb fibra de carboni (50/50 fibra/xarxa, biaxial)[18]Plàstic reforçat amb fibra de carboni (70/30 fibra/xarxa, unidireccional, al llarg del gra)[19]181Silici (cristall únic, diferents direccions)[20][21]130-185Ferro forjat190–210[3]Acer (ASTM-A36)200[3]Granat de ferro itri policristal·lí (YIG)[22]193Granat de ferro itri monocristal·lí (YIG)[23]200Nanosferes de pèptids aromàtics[24]230-275Beril·li (Be)287Molibdè (Mo)329Tungstè (W)400–410[3]Safir (Al2O3) al llarg de l'eix C435Carbur de silici (SiC)450[3]Osmi (Os)550Carbur de tungstè (wídia, WC)450–650[3]Nanotub de carboni d'una sola capa[25][26]1,000+Grafè1000Diamant (C)[27]1220
Segueix l' enllaç.