Elastizitätsmodul
| Elastizitätsmodul | ||
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| Streckgrenze | Stahl | |
Elastizität ist die Eigenschaft fester Stoffe, nach einer Verformung (z.B. Verlängerung während einer Belastung auf Zug) wieder in ihren ursprünglichen Zustand überzugehen.
Der Elastizitätsmodul (kurz: E-Modul, E) beschreibt die Elastizität von Werkstoffen quantitativ ("Hookesches Gesetz") und kann über den Zugversuch experimentell bestimmt werden:
Im elastischen Bereich (siehe Spannungs-Dehnungs-Diagramm (1, Hookesche Gerade) wird das Verhältnis der Zugspannung σZ (= Zugkraft FZ pro Querschnittfläche S) zur Längsdehnung ε ermittelt, dieses Verhältnis ist der E-Modul in N/mm2 bzw. bzw. Megapascal (MPa):
| σZ · 100% FZ · L0 | ||
| E | = | ─────── = ───── |
| ε S · ΔL |
Beispiel:
Ein Probestab aus Stahl mit einer Ausgangslänge L0 von 200 mm und einer Querschnittsfläche S von 78,5 mm² wird mit einer Kraft FZ von 10.000 N auf Zug belastet. Hierbei stellt sich eine Verlängerung von 0,12 mm ein.
E = 10.000 N · 200 mm / 78,5 mm² · 0,12 mm
E = 212.314 N/mm2
Elastizitätsmoduln
| Material | E in N/mm² |
|---|---|
| Beton | 30.000 |
| Gusseisen | 100.000 |
| Stahl | 210.000 |
Weblinks
- Elastizitätsmodul als Google-Suchbegriff
- Elastizitätsmodul in der Wikipedia
- Elastizitätsmodul hier in bs-wiki.de mit Google
- Elastizitätsmodul als Youtube-Video
- Uni Kiel: Elastizitätsmodul in Zahlen
- Experimentelle Bestimmung des E-Moduls. Umfassende Darstellung der physikalischen Grundlagen und variantenreiche experimentelle Bestimmung des E-Moduls von David Schwarzenberg (PDF, 226 S.). Die vergleichsweise einfache Bestimmung mittels Zugversuch ist hier ab S. 60 beschrieben.
