Bøjningsmodul

I mekanikken er bøjningsmodulet eller bøjningsmodulet en intensiv egenskab, der beregnes som forholdet mellem spænding og belastning ved bøjningsdeformation, eller et materiales tendens til at modstå bøjning. Det bestemmes ud fra hældningen af en spændings-/forstrækningskurve, der produceres ved en bøjningsprøve (såsom ASTM D790), og bruger enheder af kraft pr. areal. Bøjningsmodulet, der er defineret ved hjælp af 3-punktsbøjningsprøven, forudsætter en lineær spændings-deformationsreaktion.

Måling af bøjningsmodulet

For en 3-punktsprøvning af en rektangulær bjælke, der opfører sig som et isotropt lineært materiale, hvor w og h er bjælkens bredde og højde, I er det andet moment af arealet af bjælkens tværsnit, L er afstanden mellem de to ydre understøtninger, og d er udbøjningen som følge af den belastning F, der påføres midt på bjælken, er bøjningsmodulet:

E b e n d = L 3 F 4 w h 3 d {\displaystyle E_{\mathrm {bøjning} }={{\frac {L^{3}F}}{4wh^{3}d}}}}

Fra elastisk bjælketeori

d = L 3 F 48 I E {\displaystyle d={\frac {L^{3}F}{48IE}}}}

og for rektangulær bjælke

I = 1 12 w h 3 {\displaystyle I={\frac {1}{12}}}wh^{3}}}

hvorfor E b e n d = E {\displaystyle E_{\mathrm {bend} }=E} (Elasticitetsmodul)

Det bøjnings- eller bøjningselasticitetsmodul svarer i princippet til trækmodulet (Young’s modul) eller trykelasticitetsmodulet. I virkeligheden kan disse værdier være forskellige, især for polymerer, som ofte er viskoelastiske (tidsafhængige) materialer. Ækvivalensen af bøjningsmodulet med Young’s modul forudsætter også ækvivalente tryk- og trækmoduler, da bøjningsprøverne har både træk- og trykbelastning. Især polymerer har ofte drastisk forskellige tryk- og trækmoduler for det samme materiale.