Elasticiteitsmodulus

De elasticiteitsmodulus (E-modulus) is een fundamentele eigenschap die de stijfheid van een materiaal kwantificeert. Het geeft aan hoe goed een materiaal weerstand biedt aan elastische vervorming onder belasting. Deze modulus wordt berekend als de verhouding tussen de mechanische spanning (kracht per oppervlakte-eenheid) en de relatieve rek (verlenging of verkorting per eenheid lengte) in het gebied waarin het materiaal na het wegnemen van de belasting terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm (het elastische gebied).

Een hoge elasticiteitsmodulus betekent dat een materiaal stijf is en weinig vervormt onder belasting. Materialen zoals staal hebben een hoge E-modulus (ongeveer 200 GPa), terwijl materialen zoals hout en rubber een lagere E-modulus hebben (ongeveer 10 GPa voor vurenhout en circa 0,001 GPa voor rubber). In de bouwkunde is de elasticiteitsmodulus cruciaal voor constructieberekeningen, bijvoorbeeld om de doorbuiging van balken of het knikgedrag van kolommen te voorspellen. De Wet van Hooke beschrijft de relatie tussen spanning, rek en de elasticiteitsmodulus binnen het elastische gebied.

De elasticiteitsmodulus (E) wordt uitgedrukt in N/mm² of GPa en wordt berekend met de formule E = σ / ε, waarbij σ de spanning (in N/mm²) en ε de specifieke vervorming (dimensieloos) is. De specifieke vervorming (ε) is de verhouding tussen de lengteverandering (Δl) en de oorspronkelijke lengte (l): ε = Δl / l. De spanning (σ) is de kracht (F) gedeeld door de doorsnede (A): σ = F / A. Hieruit volgt voor de lengteverandering: Δl = (F * l) / (E * A).

https://www.joostdevree.nl/shtmls/elasticiteitsmodulus.shtml