ម៉ូឌុល​យ៉ាំង

ដោយវិគីភីឌា

ក្នុង​មេកានិច​សូលីដ ម៉ូឌុល​យ៉ាំងជា​រង្វាស់មួយ​សម្ដែង​ពី​ភាពមាំ (Stiffness) ​របស់​សម្ភារៈ​អេឡាស្ទិច។ វា​ជា​ផល​ធៀប​រវាង​កុងត្រាំង​ឯកទិស​និង​ដេហ្វរម៉ាស្យុង​ឯកទិស​ ក្នុង​ដែន​កំណត់​នៃ​កុងត្រាំង​មួយ​ដែល​ច្បាប់​ហ៊ូក​មាន​សុពលភាព[១]។​​ គេ​អាច​កំណត់​តម្លៃ​របស់​ម៉ូឌុល​នេះ​បាន​តាម​រយៈ​ការពិសោធ​ដោយ​កំណត់​វាស្មើ​នឹង​មេគុណ​ប្រាប់​ទិស​របស់​បន្ទាត់​ប៉ះ​នឹង​ខ្សែ​កោង​កុងត្រាំង​-ដេហ្វរម៉ាស្យុង ដែល​បាន​មក​ពី​ការ​ពិសោធ​លើ​សម្ភារៈ​សំណាក។

ជាទូទៅ​គេ​ច្រើន​ហៅ​ច្រឡំគ្នា​រវាង​ម៉ូឌុល​យ៉ាំង​និង​ម៉ូឌុល​អេឡាស្ទិច​ ព្រោះ​គេ​ច្រើន​ប្រើ​ម៉ូឌុល​យ៉ាំង​ធ្វើ​ជា​ម៉ូឌុល​អេឡាស្ទិច ប៉ុន្តែ​តាម​ពិត​ម៉ូឌុល​អេឡាស្ទិច​មាន​ច្រើន​ប្រភេទដូចជា ម៉ូឌុល​យ៉ាំង, ម៉ូឌុល​កាត់​ទទឹង​(shear modulus) និង​ម៉ូឌុល​​សម្ពាធ (bulk modulus)។

ម៉ូឌុល​យ៉ាំង​ត្រូវ​បាន​ដាក់​ឈ្មោះ​តាម​លោក​ថូម៉ាស-យ៉ាំង (Thomas Young) ដែល​ជា​អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​របស់​ចក្រភព​អង់គ្លេស​ក្នុង​ស​តវត្សរ៍​ទី​១៩។ ប៉ុន្តែ​តាម​ពិត​ទៅ​គោលការណ៍​នេះ​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​តាំង​ពី​ឆ្នាំ​១៧២៧ ដោយ​លេអុនហាដ អយល័រ (Leonhard Euler) ហើយ​ការ​ពិសោធ​ដំបូង​គេ​ដែល​ប្រើ​គោលការណ៍​​ម៉ូឌុល​យ៉ាំង​ដែល​គេ​កំពុង​ប្រើ​ប្រាស់​សព្វថ្ងៃ​នេះ​ត្រូវ​បាន​ធ្វើ​ឡើង​ដោយ​អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​អ៊ីតាលី ហ្សកដាណូ-រីកកាទី (Giordano Riccati) នៅ​ក្នុង​ឆ្នាំ​១៧៨២ -គឺ​មុន​លោក​យ៉ាំង​ចាប់ផ្ដើម​ការងារ​នេះ​ដល់​ទៅ​២៥​ឆ្នាំ។[២]

ខ្នាត[កែប្រែ]

ម៉ូឌុល​យ៉ាំង​ជា​ផលធៀបនៃ​កុងត្រាំង​, ដែល​មាន​ខ្នាត​ដូច​សម្ពាធ, ធៀប​នឹង​ដេហ្វរម៉ាស្យុង, ដែល​គ្មាន​ខ្នាត; ដូច្នេះម៉ូឌុល​យ៉ាំង​មាន​ខ្នាត​ដូច​សម្ពាធ​ដែរ។ ខ្នាត SI របស់​ម៉ូឌុល​អេឡាស្ទិច​ () គិត​ជា​ប៉ាស្កាល់ ()។ ជា​ទូទៅ​គេប្រើ​ប្រាស់ខ្នាត​មេហ្កាប៉ាស្កាល់ () ឬ ជីហ្កា​ប៉ាស្កាល់ () ។ ក្នុង​ប្រព័ន្ធ​ខ្នាត​បុរាណ​របស់​អាមេរិច គេ​គិត​ជា​ផោន​ក្នុង​មួយ​អ៊ីញ​ការេ ()។

ការ​កំណត់​ម៉ូឌុល​យ៉ាំង​របស់​សម្ភារៈ​មួយ[កែប្រែ]

ខ្សែ​កោង​កុងត្រាំង​ដេហ្វរម៉ាស្យុង​របស់​សម្ភារៈ​ដែល​​គោរព​តាម​ច្បាប់​ហ៊ូក

ម៉ូឌុល​យ៉ាំង​នៃ​សម្ភារៈ​មួយ​​អាច​កំណត់​បាន​តាម​រយៈ​ការ​ពិសោធ​​ទៅ​លើ​សំណាក​គំរូ​មួយ។ ការ​ពិសោធ​នោះ​អាច​ជា​ការ​ទាញ​ឬ​សង្កត់ឯក​ទិស​​ទៅ​លើ​សំណាក​គំរូ។ តាម​រយៈ​ការ​ពិសោធ​ទាញ​ឬ​សង្កត់​នេះ គេ​គូស​បាន​ខ្សែ​កោង​មួយ​ដែលភ្ជាប់​ទំនាក់​ទំនង​រវាង​កុងត្រាំង​និង​ដេហ្វរម៉ាស្យុង។ ម៉ូឌុល​យ៉ាំង​កំណត់​ចេញ​ពី​ផ្នែក​ដែល​​ទំនាក់​ទំនង​កុងត្រាំង​ដេហ្វរម៉ាស្យុង​គោរព​តាម​ច្បាប់​ហ៊ូក៖

ដែល​ក្នុង​នេះ

ជា​ម៉ូឌុល​យ៉ាំង​របស់​សម្ភារៈ;
ជា​កុងត្រាំង​;
ជា​ដេហ្វរម៉ាស្យុង​;

នៅ​ក្នុង​រូប​ខាង​ស្ដាំ​ដៃ​នេះ ឧបមា​ថា​បើ​នៅ​ត្រង់ចំណុច A ណាមួយ​នៃ​ខ្សែកោង​ គេ​មាន និង នោះមាន​ន័យ​ថា


ទំនាក់​ទំនង​ជាមួយមេគុណ​អេឡាស្ទិច​ផ្សេង​ទៀត[កែប្រែ]

ចំពោះ​សម្ភារៈ​អ៊ីសូត្រូប​អូម៉ូសែន គេ​មាន​ទំនាក់ទំនង​មួយ​រវាង​មេគុណ​អេឡាស្ទិច(ម៉ូឌុល​យ៉ាំង E, ម៉ូឌុល​កាត់​ទទឹង G, ម៉ូឌុល​សម្ពាធ K, និង​ផល​ធៀប​ព័ស្សុង ) ៖

ម៉ូឌុលយ៉ាំងនិងសីតុណ្ហភាព[កែប្រែ]

ម៉ូឌុលយ៉ាំងមានតំលៃប្រែប្រួលទៅតាមសីតុណ្ហភាព។ បំរែបំរួលនេះអាចតាងដោយរូបមន្តប្រហែលខាងក្រោម៖

ដែល E0 ជាតំលៃម៉ូឌុលយ៉ាំងនៅ​សីតុណ្ហភាព 0[K], B និង Tc ជាចំនួនថេរ​ដែលអាស្រ័យនឹងប្រភេទរូបធាតុ។ ឧទាហរណ៍, នៅសីតុណ្ហភាព 1000℃ ម៉ូឌុលយ៉ាំងរបស់ដែកថែប​ធ្លាក់ចុះប្រហែល2/3។

តម្លៃ​ប្រហែល[កែប្រែ]

តម្លៃ​ប្រហែល​នៃ​ម៉ូឌុល​យ៉ាំង​សម្រាប់​សម្ភារៈ​នានា[៣]
សម្ភារៈ GPa
កញ្ចក់ 50-90
កាប់ស៊ីត​ប៉ាក់តេរីយ៉ូផាស 1-3
កៅស៊ូ(ដេហ្វរម៉ាស្យុង​ខ្សោយ) 0,01-0,1
ZnO NWs 21-37
PTFE(តេហ្វឡុង) 0,5
ដែក 200
​ ទីតានញ៉ូម(សំលោហៈ) 105-120
ទង់​ដែង (Cu) 117
នីឡុង 2-4
ប៉ូលីអេទីឡែន​ដង់ស៊ីតេ​ខ្សោយ 0,2
HDPE 0,8
ប៉ូលីប្រូពីឡែន 1,5-2
Polyethylene terephthalate 2-2,7
ប៉ូលី​ស្ទីរ៉ែន 3-3,5
ប្រាក់​និង​សំរឹទ្ធ 100-125
ពេជ្រ 1220
ម៉ាញេស្យូម(លោហៈ) 45
អាលុយមីញ៉ូម 69
បំពង់ណាណូកាបូន[៤] 1000+

ឯកសារ​យោង[កែប្រែ]

  1. modulus of elasticity, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book").
  2. The Rational Mechanics of Flexible or Elastic Bodies, 1638-1788: Introduction to Leonhardi Euleri Opera Omnia, vol. X and XI, Seriei Secundae. Orell Fussli.
  3. http://www.engineeringtoolbox.com/young-modulus-d_417.html
  4. http://ipn2.epfl.ch/CHBU/papers/ourpapers/Forro_NT99.pdf