Struktūrinės medžiagos išilginio tamprumo modulis arba Youngo modulis yra fizikinis dydis, apibūdinantis medžiagų savybę, užtikrinančią jų atsparumą deformacijoms, veikiančioms išilgine kryptimi.
Parametras apibūdina tam tikros medžiagos standumo laipsnį.
Modulio pavadinimas atitinka Thomas Young, garsaus anglų fiziko ir mokslininko, tyrusio kietųjų medžiagų suspaudimo ir tempimo procesus, vardą. Šis fizikinis dydis žymimas lotyniška raide E. Youngo modulis matuojamas paskaliais.
Parametras Youngo modulis arba išilginio tamprumo modulis naudojamas įvairiuose skaičiavimuose, kai bandomos medžiagos deformacijos laipsniui įtempiant-suspaudžiant, taip pat lenkiant.
Reikia pasakyti, kad daugumai naudojamų konstrukcinių medžiagų būdingas pakankamai didelių dydžių Youngo modulio indeksas, kuris, kaip taisyklė, yra 109 Pa. Todėl skaičiavimų ir įrašymo patogumui naudojamas daugkartinis priešdėlis „giga“(GPa).
Toliau pateiktos Youngo modulio vertės kai kuriemskonstrukcines medžiagas, kurios dažnai naudojamos įvairiems praktiniams tikslams. Statybinių konstrukcijų ir kitų objektų ilgaamžiškumas priklauso nuo jų stiprumo savybių.
Pagal aukščiau pateiktą lentelę didžiausias modulis priklauso plienui, o mažiausias - medienai.
| Medžiagos pavadinimas |
IndikatoriusE, [GPa] |
Medžiagos pavadinimas |
IndikatoriusE, [GPa] |
| chromas | 300 | žalvaris | 95 |
| nikelis | 210 | duraliuminis | 74 |
| plienas | 200 | aliuminis | 70 |
| ketaus | 120 | stiklas | 70 |
| chromas | 110 | skardinė | 35 |
| pilkas ketus | 110 | betonas | 20 |
| silicis | 110 | lead | 18 |
| bronza | 100 | medis | 10 |
Grafinis Youngo modulio nustatymas galimas naudojant specialią įtempių diagramą, kurioje pavaizduota kreivė, gauta atliekant pakartotinius tos pačios medžiagos stiprumo bandymus.
Šiuo atveju fizikinė Youngo modulio prasmė yra rasti matematinį normaliųjų įtempių santykį su atitinkamudeformacijos rodikliai tam tikroje diagramos dalyje iki konkrečiai nurodytos proporcingumo ribos σpc.
Matematinės išraiškos pavidalu Youngo modulis atrodo taip: E=σ/ε=tgα
Taip pat reikėtų pasakyti, kad Youngo modulis taip pat yra proporcingumo koeficientas matematiniame Huko dėsnio aprašyme, kuris atrodo taip: σ=Eε
Todėl tiesioginis tamprumo modulio ryšys su išmatuotomis medžiagų, dalyvaujančių atliekant standumo bandymus, skerspjūvių charakteristikas, išreiškiamas tokiais rodikliais kaip EA ir E1.
EA yra matas medžiagos tempiamasis ir gniuždomasis standumas jos skerspjūvyje, kur A yra strypo skerspjūvio ploto vertė.
E1 yra medžiagos lenkimo standumas jos skerspjūvyje, kur 1 yra ašinio inercijos momento, atsirandančio bandomos medžiagos skerspjūvyje, reikšmė.
Taigi Youngo modulis yra universalus rodiklis, leidžiantis apibūdinti medžiagos stiprumo savybes iš kelių pusių.
