Hvad er bulkmodul?
Materialer kan generelt komprimeres, når de udsættes for ydre tryk, der påføres over deres overflader. Reduktionen i volumen af et materiale under et givet tryk varierer meget fra materiale til materiale. Gasser komprimeres normalt let under tryk, hvorimod faste stoffer kan komprimeres relativt lidt og med store vanskeligheder. Bulkmodulet er en materiel egenskab, der indikerer graden af resistens for et materiale over for kompression. Det kan også henvises til ved en række andre udtryk, såsom bulk-modulus for elasticitet, komprimeringsmodulet og andre.
En måde at tænke på det er som det gensidige kompressibilitet. Høj bulkmodul for et materiale indikerer en relativt høj modstand mod kompression, hvilket betyder, at det er svært at komprimere. En lav værdi indikerer relativt lidt modstand mod kompression, hvilket betyder, at materialet relativt let komprimeres. For eksempel er bulkmodulet af stål adskillige størrelsesordener større end luftens, som relativt let kan komprimeres med en luftkompressor.
Værdier for massemodulet af et materiale varierer afhængigt af faktorer såsom temperaturen på dette materiale eller den mængde luft, der blandes ind i det. Når et materiale opvarmes, vil dets volumen generelt udvides, hvilket resulterer i en mere åben fysisk struktur, der er lettere at komprimere. Luft, der er fanget i et materiale, påvirker også den fysiske struktur af et materiale, hvorved det påvirker dets bulkmodul.
Nogle væsker, såsom vand eller hydraulisk væske, omtales undertiden tilfældigt som ukomprimerbare væsker. Dette er ikke strengt nøjagtigt, men fordi deres komprimerbarhed er relativt lav, kan bulkmodulen ignoreres i nogle tekniske beregninger. Under visse omstændigheder, f.eks. I nogle situationer med højt tryk, skal det dog tages hensyn til for at sikre korrekt systemdesign og funktion.
F.eks. Kan ydeevnen af hydraulisk udstyr under meget højt tryk forringes, hvis bulkmodulet for den hydrauliske væske ikke tages i betragtning ved systemdesign. Dette skyldes, at der bruges en del energi til at komprimere den hydrauliske væske i stedet for at gå direkte mod det arbejde, som udstyret udfører. Væsken i systemet skal komprimeres til det punkt, den modstår yderligere komprimering, før udstyret og belastningen vil blive aktiveret. Omledning af energi fra den primære opgave kan påvirke udstyrets placering, den strøm, det har til rådighed til dens tilsigtede funktion, responstid osv.
Bulkmodulet er mindre ofte et kendetegn for interesse med hensyn til faste stoffer, da de typisk er ekstremt svære at komprimere, men det er relevant i nogle tilfælde. Den hastighed, hvormed lyden bevæger sig gennem et fast stof, afhænger delvis af materialets bulkmodul. Mængden af energi, der kan opbevares i et fast stof, er også relateret til denne egenskab, så det er relevant for studiet af jordskælv og seismiske bølger.
Som en matematisk funktion udtrykkes denne materielle egenskab som forholdet mellem det påførte tryk og ændringen i stofets volumen pr. Volumenhed. Dette giver en værdi udtrykt i de samme enheder, der bruges til at udtrykke tryk, fordi volumenhederne afbryder. I grafisk form er det skråningen af kurven, der dannes ved at plotte de tryk, der påføres et materiale mod materialets tilsvarende specifikke volumener ved disse tryk.