Böjmodul

Inom mekanik är böjmodulen eller böjmodulen en intensiv egenskap som beräknas som förhållandet mellan spänning och töjning vid böjningsdeformation , eller tendensen för ett material att motstå böjning. Den bestäms från lutningen av en spännings-töjningskurva som produceras av ett böjningstest (som ASTM D790), och använder kraftenheter per area. Den böjningsmodul som definieras med 2-punkts (cantilever) och 3-punkts böjtest förutsätter ett linjärt töjningssvar.

Böjmodulmätning

För ett 3-punktstest av en rektangulär balk som beter sig som ett isotropiskt linjärt material, där w och h är strålens bredd och höjd, är I det andra areamomentet av strålens tvärsnitt, L är avståndet mellan två yttre stöd, och d är avböjningen på grund av belastningen F som appliceras i mitten av balken, böjmodulen:

$E_{\mathrm {flex} }={\frac {L^{3}F}{4wh^{3}d}}$

Från elastisk strålteori

$d={\frac {L^{3}F}{48IE}}$

och för rektangulär balk

$I={\frac {1}{12}}wh^{3}$

alltså $E_{\mathrm {flex} }=E$ ( Elastisk modul )

För mycket små spänningar i isotropa material som glas, metall eller polymer, är böj- eller böjelasticitetsmodulen ekvivalent med dragmodulen ( Youngs modul) eller kompressionselasticitetsmodulen. Men i anisotropa material, till exempel trä, är dessa värden kanske inte likvärdiga. Dessutom kompositmaterial som fiberförstärkta polymerer eller biologiska vävnader inhomogena kombinationer av två eller flera material, vart och ett med olika materialegenskaper, därför är deras drag-, tryck- och böjmoduler vanligtvis inte likvärdiga.

Relaterade sidor

• Styvhet