Конструкциялық материалдың бойлық серпімділік модулі немесе Янг модулі - бойлық бағытта әсер ететін деформацияларға төзімділігін қамтамасыз ететін материалдардың қасиетін сипаттайтын физикалық шама.
Параметр белгілі бір материалдың қаттылық дәрежесін сипаттайды.
Модуль атауы қатты материалдардың сығылу және созылу процестерін зерттеген атақты ағылшын физигі және ғалымы Томас Янгтың есіміне сәйкес келеді. Бұл физикалық шама латынның E әрпімен белгіленеді. Янг модулі Паскальмен өлшенеді.
Янг модулі немесе бойлық серпімділік модулі параметрі материалдарды созу-сығу кезінде деформация дәрежесіне сынау кезінде, сондай-ақ иілу кезінде әртүрлі есептеулерде қолданылады.
Қолданылған конструкциялық материалдардың көпшілігі әдетте 109 ретті болатын жеткілікті үлкен мәндердің Янг модулінің индексімен сипатталатынын айту керек. Па. Сондықтан есептеулер мен жазудың ыңғайлылығы үшін бірнеше "гига" префиксі (GPa) пайдаланылады.
Төменде кейбіреулер үшін Янг модулінің мәндері берілгенәртүрлі практикалық мақсаттарда жиі қолданылатын құрылымдық материалдар. Құрылыс конструкцияларының және басқа заттардың беріктігі олардың беріктік қасиеттеріне байланысты.
Жоғарыдағы кестеге сәйкес максималды модуль болатқа, ал ең азы ағашқа тиесілі.
| Материал атауы |
ИндикаторE, [GPa] |
Материал атауы |
ИндикаторE, [GPa] |
| chrome | 300 | жез | 95 |
| никель | 210 | дуралюминий | 74 |
| болат | 200 | алюминий | 70 |
| шойын | 120 | әйнек | 70 |
| chrome | 110 | қалайы | 35 |
| сұр шойын | 110 | бетон | 20 |
| силикон | 110 | қорғасын | 18 |
| қола | 100 | ағаш | 10 |
Янг модулін графикалық анықтау бір материалдың қайталанатын беріктік сынақтарынан алынған қисық сызығын көрсететін арнайы кернеу диаграммасының көмегімен мүмкін болады.
Бұл жағдайда Янг модулінің физикалық мағынасы қалыпты кернеулердің сәйкес кернеулерге математикалық қатынасын табу болып табылады.σдақ.
Математикалық өрнек түрінде Янг модулі келесідей болады: E=σ/ε=tgα
Сонымен қатар Юнг модулі де Гук заңының математикалық сипаттамасында пропорционалдық фактор болып табылатынын айту керек, ол келесідей көрінеді: σ=Eε
Сондықтан, қаттылық сынауларына қатысатын материалдардың көлденең қималарының өлшенетін сипаттамаларымен серпімділік модулінің тікелей байланысы EA және E1 сияқты көрсеткіштер арқылы көрсетіледі.
EA - бұл материалдың оның көлденең қимасындағы созылу-қысылу қаттылығы, мұндағы А - өзекшенің көлденең қимасының ауданының мәні.
E1 - материалдың көлденең қимасындағы иілу қаттылығы, мұнда 1 - сыналатын материалдың көлденең қимасында пайда болатын осьтік инерция моментінің мәні.
Осылайша, Янг модулі материалдың беріктік қасиеттерін бірнеше жағынан сипаттауға мүмкіндік беретін әмбебап көрсеткіш болып табылады.
