Il modulo di elasticità, noto anche come modulo elastico o modulo di Young, è una misura di come un materiale o una struttura si deforma e si deforma quando viene sottoposto a sollecitazione. I materiali si deformano in modo diverso quando vengono applicati carichi e sollecitazioni e la relazione tra sollecitazione e deformazione varia tipicamente. La capacità della materia di resistere o trasmettere lo stress è importante e questa proprietà viene spesso utilizzata per determinare se un particolare materiale è adatto a uno scopo specifico.
Questa proprietà è spesso determinata in laboratorio, utilizzando una tecnica sperimentale nota come prova di trazione, che di solito viene condotta su un campione di materiale con una forma e dimensioni specifiche. È disponibile una varietà di dispositivi di prova che applicano carichi e sollecitazioni molto precisi al campione e misurano e registrano accuratamente qualsiasi deformazione risultante nel materiale. Il modulo di elasticità è noto per un’ampia varietà di materiali strutturali, inclusi metalli, legno, vetro, gomma, ceramica, cemento e plastica.
Il modulo di elasticità descrive la relazione tra la sollecitazione applicata a un materiale e la sua deformazione corrispondente. Lo stress è definito come una forza applicata su un’area unitaria, con unità tipiche di libbre per pollice quadrato (psi) o Newton per metro quadrato, noto anche come pascal (Pa). La deformazione è una misura della quantità di deformazione di un materiale quando viene applicata una sollecitazione e viene calcolata misurando la quantità di deformazione sotto sollecitazione, rispetto alle dimensioni originali della materia. Il modulo di elasticità si basa sulla legge di elasticità di Hooke e può essere calcolato dividendo la sollecitazione per la deformazione.
Per molti materiali a bassi livelli di stress e sotto tensione, lo stress e la deformazione sono proporzionali, il che significa che aumentano e diminuiscono in modo costante, l’uno rispetto all’altro. La deformazione di un materiale che si verifica quando la sollecitazione e la deformazione si comportano in modo proporzionale è nota come deformazione elastica o deformazione elastica. Il modulo di elasticità descrive la relazione tra sollecitazione e deformazione in queste condizioni.
L’elasticità è la capacità di un materiale di tornare al suo stato o alle sue dimensioni originali dopo la rimozione di un carico o di una sollecitazione. La deformazione elastica è reversibile, il che significa che la deformazione scomparirà dopo la rimozione dello stress e il materiale tornerà al suo stato originale. I materiali che sono esposti a livelli di stress intensi possono deformarsi al punto in cui lo stress e la deformazione non si comportano più in modo proporzionale e il materiale non tornerà alle sue dimensioni originali. Questo è indicato come deformazione plastica o deformazione plastica.