Módulo de elasticidade (Solos)
Introdução
Em geral
Um módulo de elasticidade é uma constante elástica derivada das propriedades elásticas de materiais, gases, fluidos e sólidos, envolvendo uma medida relacionada à tensão e uma medida relacionada à deformação.[1] O módulo de elasticidade de um objeto é definido como a inclinação "Inclinação (geografia)") de sua curva tensão-deformação na região de deformação elástica:[2] Um material mais rígido terá um módulo de elasticidade mais alto. Um módulo elástico tem a forma.
onde tensão é a força que causa a deformação dividida pela área à qual a força é aplicada e deformação é a razão entre a mudança em algum parâmetro causada pela deformação e o valor original do parâmetro. Como a deformação é uma quantidade adimensional, as unidades de serão iguais às da tensão.[3]
Os materiais elásticos isotrópicos são caracterizados por um módulo de elasticidade e um coeficiente elástico (ou razão entre duas deformações). Ou seja, uma vez conhecido o valor de um dos módulos elásticos e o coeficiente de Poisson, os demais módulos elásticos podem ser determinados. Materiais ortotrópicos ou anisotrópicos requerem um número maior de constantes elásticas.
As constantes elásticas chamadas módulo de elasticidade são as seguintes:
Dois outros módulos elásticos são o primeiro parâmetro de Lamé, λ, e o módulo da onda P), M, conforme usado na tabela de comparação de módulos fornecida nas referências a seguir.
Materiais elásticos isotrópicos
Materiais (sólidos) homogêneos e isotrópicos (semelhantes em todas as direções) têm suas propriedades elásticas (lineares) completamente descritas por dois módulos elásticos, e qualquer par pode ser escolhido. Dado um par de módulos elásticos, todos os outros módulos elásticos podem ser calculados de acordo com as fórmulas da tabela na parte inferior da página.
Os fluidos imiscíveis são especiais porque não suportam tensões de cisalhamento, o que significa que o módulo de cisalhamento é sempre zero. Isto também implica que o módulo de Young para este grupo é sempre zero.
Em alguns textos, o módulo de elasticidade é chamado de constante elástica, enquanto a quantidade inversa é chamada de módulo de elasticidade.