Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Hogar » Módulo de Young (módulo de elasticidad)

Módulo de Young (módulo de elasticidad)

1807-01-01
  • Thomas Young
Aparato de ensayo de tracción en un laboratorio histórico de ciencia de los materiales.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

El módulo de Young, denotado por E, cuantifica la rigidez de un material sólido. Es la relación entre la tracción estrés ([latex]\sigma[/latex]) to extensional cepa ([latex]\epsilon[/latex]) in the elastic (linear) region of the stress-strain curve. This relationship is defined by Ley de Hooke: [latex]E = \frac{\sigma}{\epsilon}[/latex]. Un módulo más alto indica un material más rígido, lo que significa que se requiere más tensión para una cantidad dada de deformación elástica.

El módulo de Young es una propiedad fundamental intrínseca a un material, suponiendo que sea isótropo y elástico lineal. Se determina a partir de la pendiente de la porción inicial, rectilínea, de una curva de tensión-deformación obtenida durante un ensayo de tracción. Esta región se conoce como región elástica, en la que el material recupera su forma original si se retira la carga. La fórmula [latex]E = \frac{\sigma}{\epsilon} = \frac{F/A_0}{\Delta L/L_0}[/latex] relaciona la tensión (fuerza F por área inicial de la sección transversal A₀) con la deformación (cambio en la longitud ΔL sobre la longitud original L₀). El concepto tiene su origen en la Ley de Hooke, que establece que para deformaciones relativamente pequeñas, la fuerza necesaria para estirar o comprimir un muelle es directamente proporcional a la distancia de esa extensión o compresión. Thomas Young elaboró este concepto a principios del siglo XIX, aplicándolo a las propiedades intrínsecas de los materiales y no sólo al comportamiento de un objeto como un muelle. Este fue un paso crucial para pasar de las observaciones empíricas a una ciencia cuantitativa de los materiales. El módulo depende de la temperatura y la presión, pero para muchas aplicaciones de ingeniería en condiciones estándar, se trata como una constante. Es un parámetro crítico para predecir cómo se deformará un componente bajo carga, esencial para diseñar estructuras seguras y fiables, desde puentes a microchips.

UNESCO Nomenclature: 3313
- Ciencia de los materiales

Tipo

Propiedad física

Ruptura

Fundacional

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Ley de elasticidad de Robert Hooke (1678)
  • Trabajo de Leonhard Euler sobre el pandeo de columnas (1757)
  • desarrollo del concepto de estrés y deformación

Aplicaciones

  • Ingeniería estructural para el cálculo de la deflexión de vigas
  • simulaciones de análisis de elementos finitos (FEA)
  • Diseño de resortes y sujetadores
  • Ingeniería aeroespacial para la selección de materiales
  • Biomecánica para modelar huesos y tejidos

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

Debido al bloqueo del tráfico generado por bots, que actualmente supera los 40.000 al día, este contenido está reservado para los miembros de la comunidad.
> Iniciar sesión < o > Registrarse < (100% gratis) para acceder a esto, al igual que a todo el demás contenido y herramientas restringidos.

Relacionado con: Módulo de Young, elasticidad, rigidez, tensión, deformación, ley de Hooke, ensayos de tracción, propiedades de los materiales, ingeniería mecánica, mecánica de sólidos.

Contexto histórico

Módulo de Young (módulo de elasticidad)

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

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

Invención, innovación y principios técnicos relacionados.

Las imágenes a tamaño completo y las descargas sólo están disponibles, 100% gratis, para los miembros registrados.

> Acceso <