Young Katsayısı

'Ders notları' forumunda SümbüL tarafından 14 Aralık 2009 tarihinde açılan konu


  1. Young
    Katsayı
    Young Katsayı

    Young Katsayısı



    Young katsayısı , katı fiziğinde bir katının sertliğini ölçmede kullanılan bir birimdir. Aynı zamanda elastikiyet katsayısı,gerilme katsayısı hacim katsayısı ve kopma katsayıları farklı elastik katsayılarıdır) olarak da bilinir.Farklı zorlanmalara bağlı olarak değişen farklı gerilmelerin oranı olarak tanımlanır. Bu maddenin bir örneği üzerinde yapılan gerilme testleri sonucunda çıkarılan gerilme-zorlanma grafiğine baz alınarak karar verilen bir olgudur.

    Tarihi

    Young katsayısı 18.yy İngiliz bilimci thomas young tarafından bulunmuş buna rağmen kavram 1727'de leonhard euler tarafından oluşturulmuş ve Young katsayısını kullanan ilk deneyler İtalyan bilimci Giardono Riccati tarafından -Young'ın çalışmalarını 25 yıl önce tarih atmakla-1782 de yapılmıştır.

    Hesaplanması

    Young katsayısı, E, gerilimin şekil değiştirme bölünmesinden elde edilir :

    [​IMG]

    E Young katsayısı (elastikiyet katsayısı) paskal cinsinden; F cisme uygulanan kuvvet; A0 Kuvvetin uygulandığı birim alan; ΔL cismin değişen uzunluğu; L0 cismin başlangıç uzunluğu.


    Yaklaşık Değerler

    Young katsayısı materyal tam bileşiğine bağıl olarak farklılık gösterir. Örneğin her metal için bu değer %5 oranında, alaşımın net bileşimine ve üretim esnasında uygulanan sıcaklığa bağıl olarak değişebilir. Buradaki değerler yaklaşıktır.

    Farklı Katı maddeler için Yaklaşık Young katsayıları

    Materyal----------------- GPa----------------(psi)

    kauçuk (small strain) -------0.01-0.1-----------1,500-15,000
    teflon (Teflon)--------------0.5----------------75000
    düşük yoğunlukta polietilen--0.2----------------30,000
    polipropilen-----------------1.5-2--------------217,000-290,000
    bakteriyofaj----------------1-3----------------150,000-435,000
    polietilen teraftalat---------2-2.5---------------290,000-360,000
    polistiren-------------------3-3.5---------------435,000-505,000
    naylon---------------------3-7-----------------290,000-580,000
    meşe (damar boyunca)------11-----------------1,600,000
    Yüksek mukavemet beton----30-----------------4,350,000
    magnezyum metal (Mg)------45-----------------6,500,000
    aluminyum alaşımı-----------69-----------------10,000,000
    cam (tüm tipler)------------72------------------10,400,000
    pirinç ve bronz-------------103-124------------17,000,000
    titanyum(Ti)---------------105-120 -----------15,000,000-17,500,000
    carbon fiber---------------125-150-------------18,000,000-22,000,000
    işlem demiri ve çelik--------190-210-------------30,000,000
    berilyum(Be)---------------287------------------41,500,000
    tungsten (W)--------------400-410--------------58,000,000-59,500,000
    silikon karbit (SiC)----------450------------------65,000,000
    Tungsten karbit (WC)------450-650--------------65,000,000-94,000,000
    Karbon nanotüp------------1,000+---------------145,000,000
    Elmas----------------------1,050-1,200--------150,000,000-175,000,000