과학에서 전단 계수는 무엇입니까?
종종 강성 또는 비틀림 모듈러스라고도하는 전단 모듈러스는 다른 유형의 고체 재료의 강성 또는 강성 특성의 척도입니다. 이는 전단 응력 값에 대한 전단 응력 값의 재료 비율에서 파생됩니다. 전단 응력은 재료의 제곱 영역에 적용되는 힘의 양으로, 일반적으로 파스칼의 압력 값으로 측정됩니다. 변형률은 응력에 따라 재료가 변형 된 양을 원래 길이로 나눈 값입니다. 전단 모듈러스 값은 항상 양수이며 단위 면적당 힘의 양으로 표현되는데, 이는 일반적으로 영어 단위보다 실용적이기 때문에 미터 기가 파스칼 (GPa)로 기록됩니다.
기가 파스칼은 단위 면적당 수십억 파스칼의 힘과 같기 때문에 전단 계수 수는 때때로 매우 작게 보일 수 있습니다. 큰 전단 계수 값이 얼마나 큰지에 대한 예는 제곱 인치당 파운드의 영어 값 (lb / in 2 )으로 변환 될 때 설명됩니다. 다이아몬드는 478 GPa (69,328,039 lb / in 2 )의 강성 계수, 26 GPa (3,770,981 lb / in 2 ) 중 순수한 알루미늄 중 하나, 고무 범위는 0.0002 ~ 0.001 GPa (29 ~ 145 lb / in 2 )로 추정됩니다 ). 영어 단위로 이러한 장치를보다 실용적으로 만들기 위해 평방 인치당 킵 (kips) 단위로 키프를 표현하는 것이 좋습니다.
물질이 강할수록 값을 측정 할 때 주변 온도에 따라 전단 계수 값이 높아집니다. 전단 모듈러스 값이 증가함에 따라, 이는 힘 방향의 평면을 따라 변형 또는 변형시키기 위해 훨씬 더 많은 양의 힘 또는 응력이 필요함을 나타낸다. 그러나 스트레인 값 자체는 다소 작은 경향이 있지만, 스트레인은 파단이나 파단 전의 고형물 변형의 척도이기 때문입니다. 금속과 같은 대부분의 고체는 분해되기 전에 소량 만 늘어납니다.
작은 변형률 값에 대한이 제한의 예외는 고무와 같은 탄성 재료이며, 이는 분해 전에 크게 늘어날 수 있습니다. 이러한 재료는 종종 전단 탄성 계수를 사용하여 측정되는데, 이는 응력 대 변형의 비이기도합니다. 재료의 탄성 계수에 대한 값은 재료가 영구 변형되기 전에 신장 될 수있는 양을 기준으로합니다.
탄성 계수는 종종 영률 (Young 's modulus)과 동일한 측정치이며, 이는 종 방향 응력 대 종 방향 응력으로 정의 된 고체에 대한 선형 응력의 척도이다. 이 일련의 측정에서 밀접하게 관련된 또 다른 값은 벌크 모듈러스로, 영률을 사용하여 공간의 3 차원 모두에 적용합니다. 벌크 모듈러스는 변형 압력이 모든면에서 보편적으로 적용될 때 고체의 탄성을 측정하며 재료가 압축 될 때 발생하는 것과 반대입니다. 체적 응력을 체적 변형률로 나눈 값으로, 진공에 놓았을 때 내부 압력 하에서 균일 한 고체가 발생하여 모든 방향으로 팽창하게되는 것으로 한 예에서 시각화 할 수 있습니다.