Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Math

Sådan konverteres et Durometer til Youngs Modulus

Der er to fælles metoder til at udtrykke hårdheden af ​​gummi og plastik; durometer læsning (eller Shore hårdhed) og Youngs elasticitetsmodul. Et durometer måler indtrængningen af ​​en metalfod i overfladen af ​​et materiale. Der er forskellige durometer skalaer, men Shore A og Shore D er de mest almindelige. Værdier er fra nul for de blødeste materialer til 100 for de sværeste og de har ikke enheder. Youngs modul er forholdet mellem den stress, der påføres et materiale til, hvor meget det deformeres, og det er i trykenheder. Som med Shore-hårdhed indikerer større værdier et hårdere materiale.

Hvis durometerets hårdhed er på Shore D-skalaen, skal du tilføje 50 til dens værdi.

Multiplicér Shore A-værdien eller den modificerede Shore D værdi fra det foregående trin med konstanten 0.0235.

Træk 0,6403 fra resultatet af det foregående trin.

Find den inverse base e logaritme af resultatet fra det foregående trin ved at hæve det til kraften af ​​den konstante e (2,72). Resultatet er Youngs elasticitetsmodul udtrykt i megapascals metriske systemtryk.

For at konvertere resultatet i megapascals til engelske trykværdier pund per kvadrat tomme multipliceres resultatet med 145.

Eksempel: Konverter en Shore D-værdi på 60 til en Youngs modulværdi.

Her er de nødvendige tastetryk på en omvendt polsk notation videnskabelig regnemaskine som dem, der er lavet af Hewlett Packard: 60 ENTER 50 + Visningsresultat: 110 .0235 x [multipliceret] Visningsresultat: 2.59 .6403 - Visningsresultat: 1.94 e (x) [Effekt af e] Displayet resultat 6.99 145 x [multipliceret] Visningsresultat 1013.77

Youngs modul værdien er 6,99 megapascals eller ca. 1014 psi.

Hvis du foretrækker at bruge Microsoft Excel til at konvertere durometer-aflæsninger til deres Youngs modulværdier, skal du bruge følgende formel for resultatcellen: \\ = EXP ((A1 + 50) * 0,0235-0,6403) hvor A1 er cellen med Shore D-durometerværdien. For Shore A-værdier udelades "+50".

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Selvom der ikke er nogen direkte teoretisk relation mellem skalaerne i Shore og Youngs modul , er der empirisk afledte matematiske formler, der er nyttige til konvertering mellem dem. Den, der anvendes i disse trin, er ret simpel og kan anvendes over et passende udvalg af hårdhedsværdier. Resultaterne gælder for en Shore A-hårdhed på 20 til 80 eller en Shore D værdi mellem 30 og 85.

Klik for at udvide hele teksten