Elastisite Modülü Nedir?

Elastisite modülü, malzemenin kuvvet altında elastik şekil değiştirmesinin ölçüsüdür. Tanımı gereği; birim kesit alanına sahip bir malzemede (genellikle 1 mm²), birim boyu bir kat arttırmak için (örneğin 1 metrelik teli 2 metre yapmak için) uygulanması gereken birim kuvveti gösterir. Kimi kaynaklarda Young modülü olarak da geçer. Bulk modülü, Shear (Kesme) modülü gibi malzemelerin mekanik özelliklerinden bir tanesidir.

Elastik deformasyondaki birim uzama ile normal gerilme (çekme ya da basma gerilmesi) arasındaki doğrusal ilişkinin bir sonucu olup, bir birim uzama başına gerilme olarak tanımlanır. Elastisite modülünün SI birimi Pascal (Pa)’dır. Örneğin, yapı çeliği için elastisite modülü E_çelik=2×10¹¹ N/m², alüminyum için E_alüminyum=7×10¹⁰ N/m²‘dir.

Birim uzama ile normal gerilme (çekme ya da basma gerilmesi) arasındaki doğrusal ilişki şöyle tanımlanabilir:

Elastisite Modülü Ne işe Yarar?

Elastisite modülünün bilinmesiyle, birim şekil değiştirmeleri ölçerek gerilmeleri hesaplayabiliriz. Basınç mukavemeti ile elastiste modülü arasında bazı ilişkiler vardır. Bu ilişkiler sayesinde malzemeye zarar vermeden malzemenin mukavemeti yaklaşık olarak tespit edilebilmektedir.

Gerilme-şekildeğiştirme (σ-ε) ilişkisini etkileyen bütün değişkenler elastisite modülünü de etkilemektedir. Örneğin bu değişkenlerden dolayı elastik ve doğrusal olmayan beton gibi bir malzemenin zamana bağlı birim şekil değiştirmesi, elastisite modülünü doğru ve kesin olarak tanımlanmasını olanaksızlaştırır. Bu sebeple bugün, bazı ülkelerde yürürlükte olan yönetmeliklerde elastisite modülü, beton basınç dayanımının bir fonksiyonu olarak gösterilmektedir.