Modulul de flexiune

În mecanică, modulul de flexiune sau modulul de încovoiere este o proprietate intensivă care se calculează ca fiind raportul dintre tensiune și deformație în cazul deformării prin flexiune, sau tendința unui material de a rezista la încovoiere. Se determină din panta unei curbe tensiune-deformare produsă de un test de flexiune (cum ar fi ASTM D790) și utilizează unități de forță pe suprafață. Modulul de flexiune definit cu ajutorul testului de încovoiere în 3 puncte presupune un răspuns liniar la tensiune și deformație.

Măsurarea modulului de flexiune

Pentru o încercare în 3 puncte a unei grinzi dreptunghiulare care se comportă ca un material liniar izotropic, unde w și h sunt lățimea și înălțimea grinzii, I este al doilea moment al ariei secțiunii transversale a grinzii, L este distanța dintre cele două suporturi exterioare și d este deformarea datorată sarcinii F aplicate la mijlocul grinzii, modulul de flexiune:

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

Din teoria grinzilor elastice

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

și pentru grinda dreptunghiulară

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

deci E b e n d = E {\displaystyle E_{\mathrm {bend} }=E} (Modulul de elasticitate)

În mod normal, modulul de elasticitate la încovoiere sau la încovoiere este echivalent cu modulul de tracțiune (modulul lui Young) sau cu modulul de elasticitate la compresiune. În realitate, aceste valori pot fi diferite, în special în cazul polimerilor care sunt adesea materiale viscoelastice (dependente de timp). Echivalența modulului de flexiune cu modulul lui Young presupune, de asemenea, module de compresiune și de tracțiune echivalente, deoarece epruvetele de îndoire au atât deformații de tracțiune, cât și de compresiune. Polimerii, în special, au adesea module de compresiune și de tracțiune drastic diferite pentru același material.

.