Toplu Modül Nedir?

Malzemeler genellikle yüzeyleri üzerinde uygulanan dış basınçlara maruz kaldıklarında sıkıştırılabilirler. Belirli bir basınç altında bir malzemenin hacmindeki azalma malzemeden malzemeye büyük ölçüde değişir. Gazlar genellikle basınç altında en kolay şekilde sıkıştırılır, oysa katı maddeler nispeten az ve büyük zorluklarla sıkıştırılabilir. Yığın modülü, bir malzemenin sıkıştırmaya dayanma derecesini gösteren bir malzeme özelliğidir. Aynı zamanda, elastikiyetin toplu modülü, sıkıştırma modülü ve diğerleri gibi bir takım başka terimlerle de belirtilebilir.

Bunu düşünmenin bir yolu, sıkıştırılabilirliğin karşılığı olarak. Bir malzeme için yüksek kütle modülü, sıkıştırmaya karşı nispeten yüksek bir direnç gösterir, bu da sıkıştırılmasının zor olduğu anlamına gelir. Düşük bir değer, sıkıştırmaya karşı nispeten az direnç gösterir; bu, malzemenin nispeten kolay bir şekilde sıkıştırıldığı anlamına gelir. Örneğin, çelik kütle modülü, havanınkinden daha büyük olan birkaç büyük mertebedendir ve bunlar bir hava kompresörü ile nispeten kolayca sıkıştırılabilir.

Bir malzemenin yığın modülünün değerleri, o malzemenin sıcaklığı veya içine karışan hava miktarı gibi faktörlere bağlı olarak değişir. Bir malzeme ısınırken hacmi genel olarak genişler, böylece sıkıştırılması daha kolay olan daha açık bir fiziksel yapı elde edilir. Bir materyale hapsolmuş olan hava ayrıca bir materyalin fiziksel yapısını ve böylece kütle modülünü de etkiler.

Su veya hidrolik sıvı gibi bazı sıvılara, bazen raslantılar halinde sıkıştırılamaz sıvılar denir. Bu kesin olarak doğru değildir, ancak sıkışıklıkları nispeten düşük olduğundan, bazı mühendislik hesaplamalarında toplu modül göz ardı edilebilir. Ancak bazı şartlar altında, bazı yüksek basınç durumlarında olduğu gibi, uygun sistem tasarımı ve işlevini sağlamak için dikkate alınmalıdır.

Örneğin, hidrolik sıvının yığın modülü sistem tasarımında dikkate alınmadığı takdirde, çok yüksek basınç altındaki hidrolik ekipmanın performansı düşebilir. Bunun nedeni, doğrudan ekipmanın yaptığı işe doğru gitmek yerine hidrolik sıvının sıkıştırılmasında biraz enerji harcanmasıdır. Sistemdeki akışkan, ekipman ve yük etkilenmeden önce daha fazla sıkıştırmaya dayandığı noktaya sıkıştırılmalıdır. Birincil görevden enerjinin ayrılması, ekipmanın konumunu, amaçlanan işlevi için sahip olduğu gücü, tepki süresini vb. Etkileyebilir.

Toplu modül daha az sıklıkla katılara göre ilgi çekici bir özelliktir, çünkü tipik olarak sıkıştırmaları oldukça zordur, ancak bazı durumlarda geçerlidir. Sesin bir katıdan geçtiği hız, kısmen malzemenin dökme modülüne bağlıdır. Katı olarak depolanabilecek enerji miktarı da bu özellik ile ilgilidir, bu nedenle deprem ve sismik dalgaların incelenmesi ile ilgilidir.

Matematiksel bir işlev olarak, bu malzeme özelliği, uygulanan basıncın hacim birimi başına maddenin hacmindeki değişime oranı olarak ifade edilir. Bu, hacim birimleri iptal edildiğinden basıncı ifade etmek için kullanılan aynı birimlerle ifade edilen bir değer verir. Grafik biçiminde, bir malzemeye uygulanan basınçların, malzemenin bu basınçlarda karşılık gelen spesifik hacimlerine karşı çizilmesiyle oluşturulan eğrinin eğimidir.