Разница между модулем упругости и модулем жесткости

Главное отличие

Основное различие между модулем упругости и модулем жесткости состоит в том, что модуль упругости эффективен только для упругих деформаций, тогда как модуль жесткости эффективен как для неупругих, так и для упругих деформаций.

Модуль упругости в зависимости от модуля жесткости

Модуль упругости определяется для сил, нормальных к поверхности, а модуль жесткости определяется для сил, действующих на поверхность параллельно ей. Деформация линейна для модуля упругости, а деформация — круговая для модуля жесткости. Модуль упругости эффективен только для упругих деформаций, тогда как модуль жесткости эффективен как для неупругих, так и для упругих деформаций. Объект в деформирующей силе либо укорачивается, либо удлиняется, где рассчитывается модуль упругости; с другой стороны, одна из поверхностей объекта смещается относительно другой поверхности, на которой рассчитывается модуль жесткости. Модуль упругости всегда больше модуля жесткости

Сравнительная таблица

Модуль упругости	Модуль жесткости
Модуль упругости в основном используется для определения деформации твердого вещества, когда изгибающая сила действует перпендикулярно поверхности твердого тела.	Модуль жесткости обычно помогает оценить искажения объекта, когда деформирующая сила действует параллельно поверхности объекта.
Направление сил
Силы, нормальные к поверхности	Силы, действующие на поверхность, параллельную ей сбоку
Деформация
Деформация линейная	Деформация круговая.
Эффективность
Действует только при упругих деформациях.	Эффективен как при неупругих, так и при упругих деформациях.
Изменение формы
Объект под действием деформирующей силы либо укорачивается, либо удлиняется.	Одна из сторон объекта смещается относительно другой поверхности.
Относительный размер
Больше, чем модуль жесткости	Меньше модуля упругости

Что такое модуль упругости?

Модуль упругости или обычно известный как модуль Юнга — это величина, которая определяет отношение напряжения к деформации в конкретном объекте или твердом веществе, которое деформируется деформирующей силой, перпендикулярной поверхности объекта. Напряжения определяются как твердое вещество , которое является искажая силой на единицу площади. Например, предмет становится вытянутым в результате действия на него растягивающей силы. Таким образом, деформирующая сила перпендикулярна поверхности объекта, поэтому напряжение иногда называют нормальным напряжением. штаммобычно определяется как частичное изменение длины объекта. Предположим, что тело имеет длину x˳ до того, как на него действует искажающая сила, и когда тело растягивается на длину ∆x в деформирующей силе. Напряжение и деформация считаются безразмерными величинами. Модуль упругости означает, что объект имеет тенденцию упруго деформироваться при приложении внешней силы. Более жесткий материал обычно имеет более высокий модуль упругости. Модуль упругости действует только для упругих деформаций, и объект под действием деформирующей силы либо укорачивается, либо удлиняется при вычислении модуля упругости. Модуль упругости всегда больше модуля жесткости, и исключением из этого правила являются «ауксетические» материалы с отрицательным коэффициентом Пуассона, но эти материалы встречаются реже.

Что такое модуль жесткости?

Модуль жесткости или иногда известный как модуль сдвига — это величина, которая обычно обеспечивает напряжение сдвига, которое действует на твердое тело на единицу площади. Следовательно, модуль жесткости помогает угадать искажения тела, когда деформирующая сила действует эквивалентно поверхности объекта, вызывая смещение одной из граней объекта относительно другой поверхности. Считается, что модуль жесткости представляет собой процентное соотношение между напряжением сдвига и деформацией сдвига. Уравнение напряжения сдвига содержит тот же метод, что и уравнение нормального напряжения, но есть заметная разница в том, как действует сила. Единица напряжения сдвига в Ньютонах на квадратный метр, обычно известная как Паскаль. Не только твердые тела имеют напряжение сдвига, но и жидкости также могут иметь напряжение сдвига. Вдеформация сдвига рассматривается как пропорция относительного смещения между гранями к расстоянию между гранями. Модуль упругости всегда больше модуля жесткости, и исключением из этого правила являются «ауксетические» материалы с отрицательными коэффициентами Пуассона, но эти материалы встречаются реже.

Ключевые отличия

1. Силы модуля упругости перпендикулярны поверхности, в то время как силы модуля жесткости действуют на поверхность параллельно ей.
2. Деформация линейна для модуля упругости, а деформация — круговая для модуля жесткости.
3. Модуль упругости эффективен только для упругих деформаций, тогда как модуль жесткости эффективен как для неупругих, так и для упругих деформаций.
4. Объект в деформирующей силе либо укорачивается, либо удлиняется в зависимости от модуля упругости; с другой стороны, одна из поверхностей объекта смещается относительно другой поверхности, на которой рассчитывается модуль жесткости.
5. Модуль упругости всегда больше модуля жесткости, и исключением из этого правила являются «ауксетические» материалы с отрицательным коэффициентом Пуассона, но эти материалы встречаются реже.

Заключение

Из приведенного выше обсуждения следует, что модуль упругости эффективен только для упругих деформаций, и объект под действием деформирующей силы либо укорачивается, либо удлиняется, тогда как модуль жесткости эффективен как для неупругих, так и для упругих деформаций, но одной из поверхностей объекта. смещается относительно другой поверхности.