Module en vrac

Module en vrac, constante numérique qui décrit les propriétés élastiques d’un solide ou d’un fluide lorsqu’il est soumis à une pression sur toutes ses surfaces. La pression appliquée réduit le volume d’un matériau, qui revient à son volume initial lorsque la pression est supprimée. Parfois appelé incompressibilité, le module apparent est une mesure de la capacité d’une substance à supporter des changements de volume lorsqu’elle est soumise à une compression sur toutes ses faces. Il est égal au quotient de la pression appliquée divisée par la déformation relative.

Dans ce cas, la déformation relative, communément appelée déformation, est la variation de volume divisée par le volume initial. Ainsi, si le volume initial Vo d’un matériau est réduit par une pression appliquée p à un nouveau volume Vn, la déformation peut être exprimée comme le changement de volume, Vo – Vn, divisé par le volume initial, ou (Vo – Vn)/Vo. Le module apparent lui-même, qui, par définition, est la pression divisée par la déformation, peut être exprimé mathématiquement comme

Equation.

Lorsque le module apparent est constant (indépendant de la pression), il s’agit d’une forme spécifique de la loi d’élasticité de Hooke.

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Parce que le dénominateur, la déformation, est un rapport sans dimension, les dimensions du module d’encombrement sont celles de la pression, la force par unité de surface. Dans le système anglais, le module apparent peut être exprimé en unités de livres par pouce carré (généralement abrégé en psi), et dans le système métrique, en newtons par mètre carré (N/m2), ou en pascals.

La valeur du module apparent de l’acier est d’environ 2,3 × 107 psi, soit 1,6 × 1011 pascals, trois fois la valeur du verre. Ainsi, un tiers seulement de la pression est nécessaire pour réduire une sphère de verre de la même quantité qu’une sphère d’acier de la même taille initiale. À pression égale, la diminution proportionnelle du volume du verre est trois fois supérieure à celle de l’acier. On peut également dire que le verre est trois fois plus compressible que l’acier. En fait, la compressibilité est définie comme l’inverse du module d’élasticité. Une substance difficile à comprimer a un module apparent élevé mais une faible compressibilité. Une substance qui est facile à comprimer a une compressibilité élevée mais un faible module apparent.

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