Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » معامل يونغ (معامل المرونة)

معامل يونغ (معامل المرونة)

1807-01-01
  • Thomas Young
جهاز اختبار الشد في مختبر علوم المواد التاريخية.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

معامل يونغ، الذي يُرمز له بـ E، يُحدد صلابة المادة الصلبة. وهو نسبة قوة الشد ضغط ([latex]\sigma[/latex]) to extensional الإجهاد ([latex]\epsilon[/latex]) in the elastic (linear) region of the stress-strain curve. This relationship is defined by قانون هوك: [latex]E = frac{sigma}{epsilon}[/latex]. يشير معامل المرونة الأعلى إلى مادة أكثر صلابة، مما يعني أن هناك حاجة إلى مزيد من الإجهاد لتحقيق مقدار معين من التشوه المرن.

معامل يونغ خاصية أساسية متأصلة في المادة، بافتراض أنها متجانسة الخواص ومرنة خطيًا. يُحدد هذا المعامل من ميل الجزء الخطي الأولي لمنحنى الإجهاد-الانفعال الناتج عن اختبار الشد. تُعرف هذه المنطقة بالمنطقة المرنة، حيث تعود المادة إلى شكلها الأصلي عند إزالة الحمل. تربط الصيغة E = σ/ε = F/A₀/ΔL/L₀ الإجهاد (القوة F لكل وحدة مساحة مقطع عرضي ابتدائية A₀) بالانفعال (التغير في الطول ΔL مقسومًا على الطول الأصلي L₀). يستند هذا المفهوم إلى قانون هوك، الذي ينص على أنه بالنسبة للتشوهات الصغيرة نسبيًا، تتناسب القوة اللازمة لشد أو ضغط نابض تناسبًا طرديًا مع مسافة التمدد أو الضغط. قام توماس يونغ بتطوير هذا المفهوم في أوائل القرن التاسع عشر، مُطبقًا إياه على الخصائص الجوهرية للمواد بدلًا من مجرد سلوك جسمٍ ما كالنابض. كانت هذه خطوةً حاسمةً في الانتقال من الملاحظات التجريبية إلى علمٍ كمي للمواد. يعتمد معامل المرونة على درجة الحرارة والضغط، ولكنه يُعامل كقيمة ثابتة في العديد من التطبيقات الهندسية في الظروف القياسية. يُعدّ معامل المرونة مُعاملًا بالغ الأهمية للتنبؤ بكيفية تشوّه المُكوّن تحت تأثير الحمل، وهو أمرٌ ضروري لتصميم هياكل آمنة وموثوقة، بدءًا من الجسور وصولًا إلى الرقائق الإلكترونية.

UNESCO Nomenclature: 3313
- علم المواد

يكتب

الممتلكات المادية

الاضطراب

التأسيسية

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • قانون المرونة لروبرت هوك (1678)
  • عمل ليونارد أويلر حول انبعاج الأعمدة (1757)
  • تطور مفهوم الضغط والتوتر

التطبيقات

  • الهندسة الإنشائية لحساب انحراف الشعاع
  • محاكاة تحليل العناصر المحدودة (FEA)
  • تصميم الينابيع والمثبتات
  • هندسة الطيران لاختيار المواد
  • الميكانيكا الحيوية لنمذجة العظام والأنسجة

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

يتعلق بـ: معامل يونغ، المرونة، الصلابة، الإجهاد، الانفعال، قانون هوك، اختبار الشد، خصائص المواد، الهندسة الميكانيكية، ميكانيكا المواد الصلبة.

السياق التاريخي

معامل يونغ (معامل المرونة)

-500
1700
1761
1807-01-01
1850
1850
1850
-250
-500
1750
1788
1834
1850
1850
1850

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.