Qu'est-ce que le module en vrac?
Les matériaux peuvent généralement être compressés lorsqu'ils sont soumis à des pressions externes appliquées sur leurs surfaces. La réduction du volume d'un matériau sous une pression donnée varie considérablement d'un matériau au matériau. Les gaz sont généralement plus facilement comprimés sous pression tandis que les solides peuvent être comprimés relativement peu et avec beaucoup de difficulté. Le module en vrac est une propriété de matériau indiquant le degré de résistance d'un matériau à la compression. Il peut également être mentionné par un certain nombre d'autres termes tels que le module en vrac de l'élasticité, le module de compression et d'autres.
Une façon de le considérer est la réciproque de la compressibilité. Le module en vrac élevé pour un matériau indique une résistance relativement élevée à la compression, ce qui signifie qu'il est difficile à compresser. Une faible valeur indique relativement peu de résistance à la compression, ce qui signifie que le matériau est relativement facilement comprimé. Par exemple, le module en vrac de l'acier est plusieurs ordres de grandeur plus grands que celui de l'air, quiPeut être comprimé relativement facilement avec un compresseur d'air.
Les valeurs du module en vrac d'un matériau varient en fonction de facteurs tels que la température de ce matériau ou la quantité d'air qui y est mélangée. Au fur et à mesure qu'un matériau se réchauffe, son volume se développera généralement ainsi, ce qui entraînera une structure physique plus ouverte plus facile à compresser. L'air piégé dans un matériau affecte également la structure physique d'un matériau affectant ainsi son module en vrac.
Certains liquides, tels que l'eau ou le liquide hydraulique, sont parfois appelés avec désinvolture des liquides incompressibles. Ce n'est pas strictement précis, mais parce que leurs compressibilités sont relativement faibles, le module en vrac peut être ignoré dans certains calculs d'ingénierie. Dans certaines circonstances, cependant, comme dans certaines situations de haute pression, il doit être pris en compte pour assurer une conception et une fonction du système appropriées.
par exemple, les performances de l'équipement hydraulique sous une très haute pression peuvent être dégradées si le module en vrac du liquide hydraulique n'est pas pris en compte dans la conception du système. En effet, une certaine énergie est dépensée dans la compression du liquide hydraulique plutôt que d'aller directement vers le travail que l'équipement effectue. Le liquide dans le système doit être comprimé au point qu'il résiste à une compression supplémentaire avant que l'équipement et la charge ne soient agités. Le détournement de l'énergie de la tâche principale peut affecter la position de l'équipement, la puissance qu'il a disponible pour sa fonction prévue, le temps de réponse, etc.
Le module en vrac est moins souvent une caractéristique d'intérêt par rapport aux solides, car ils sont généralement extrêmement difficiles à comprimer, mais il est pertinent dans certaines circonstances. La vitesse à laquelle le son se déplace à travers un solide dépend en partie du module en vrac du matériau. La quantité d'énergie qui peut être stockée dans un solide est également liée à cette propriété, il est donc pertinent pourL'étude des tremblements de terre et des ondes sismiques.
En tant que fonction mathématique, cette propriété matérielle est exprimée comme le rapport de la pression appliquée au changement de volume de la substance par unité de volume. Cela donne une valeur exprimée dans les mêmes unités utilisées pour exprimer la pression car les unités de volume s'annulent. Sous forme graphique, c'est la pente de la courbe formée en traçant les pressions appliquées à un matériau par rapport aux volumes spécifiques correspondants du matériau à ces pressions.