Modulus of Elasticity of Volume, Bulk Modulus, Volume Modulus   체적 탄성률, 부피 탄성률

(2024-06-22)

체적 탄성 계수, Volumetric Strain, 체적 변형률, Coefficient of Compressibility, 압축성 계수, 체적 압축률, 고체 및 유체 탄성률 비교, 탄성률 압축률 비교


1. 체적 탄성률 / 체적 탄성계수 (Modulus of Elasticity of Volume, Volume Modulus)

  ㅇ 물체가 반응하는 응력(σ) 대 변형률(ε)의 비율

     * 단, 등온 하에서, 등방성 균일 압력이 가해질 때에 한함
        . 여기서, 등온 조건이 부과되는 이유는, 
           .. 압축될 때 온도가 올라가는 등 의 출입이 있게되므로, 문제를 단순화 하기 위함
        . 또한, 고른 압력 조건을 부과되는 이유도, 
           .. 복잡한 미분적분을 피하기 위함

  ㅇ 물체 고유의 상수 물리량
     - 부피 변형에 저항하려는 탄성/강성을 나타냄
        . 주로, 유체물성(압축성)과 관련시킴
           .. 모든 유체는, 압력(△p)이 증가하면, 압축 변형(△V/V)되고, 밀도(△ρ/ρ)도 증가함

  ㅇ 탄성률 단위  :  압력단위인 [N/㎡] 또는 [Pa] 를 씀


2. `고체 탄성률`, `유체 탄성률` 비교

  ㅇ `고체 탄성률`은, 응력(σ)과 길이 변형률(△l/l)의 比로 정의됨
     -  E = (응력) / (길이 변형률) = σ / (△l/l) = σ / εl

  ㅇ `유체 탄성률`은, 압력 변화(△p)와 체적 변형률(△V/V)의 比로 정의됨
     -  E = (압력 변화) / (체적 변형률) = △p / (△V/V) = △p / (△ρ/ρ)
                                        = △p / εv  
                                        ≒ p / εv   (등방성 균일 압력일 때)

         .  p : 압력, V : 체적, ρ : 밀도
         . εv : 체적 변형률 (단위 체적체적 팽창/감소, Volumetric Strain)
            .. εv = △V / V

     - 부피(체적) 크기 자체가 아닌 그 변형 비(△V/V)에 관련됨에 유의
        . 부피가 작아지는 비율저항력이 강해지는 원리임

     - 한편, 극한 관점에서, E = - V dp/dV = ρ dp/dρ
         . `-` 부호는 가해진 압력부피 변화가 상반되어 dp/dV가 0 보다 작기때문임
         . 밀도 경우에는, `-` 부호 필요 없음


3. `탄성률`, `압축률` 비교

  ㅇ (역 관계) `탄성률 E`,`압축률 τ`은 서로 역(逆)의 관계를 갖는 개념임
     - 탄성률 E  => 변형률(ε) 당 이에 반응하는 응력(탄성력)(σ)
     - 압축률 τ => 압력(△p) 당 이에 반응하는 체적 변형률(△V/V)
     * 즉, 1/E = τ = - (△V/V) / △p = - 1/V (dV/dp)

  ㅇ (단위) 체적 관점(고체,유체)에서, 
     - 탄성률 단위는, 압력단위인 [N/㎡] 또는 [Pa] 와 같음
     - 압축률 단위는, 그 역(逆)인 [㎡/N] 또는 [1/Pa] 임

  ㅇ (유사명칭)
     - 탄성률 : 체적탄성 계수 (Modulus of Elasticity of Volume, Volume Modulus)
     - 압축률 : 압축성 계수 (Coefficient of Compressibility, Bulk Modulus of Compressibility)
New
[탄성]1. 탄성   2. 후크 법칙   3. 탄성 계수   4. 선형 탄성계수   5. 컴플라이언스   6. 체적 탄성률  

[유체역학 용어]1. 유체   2. 유체역학 용어   3. 유량,유량밀도   4. 연속체   5. 검사 체적   6. 체적 탄성률   7. 개수로 유동  

  1. Top (분류 펼침)      :     1,593개 분류    6,525건 해설

"본 웹사이트 내 모든 저작물은 원출처를 밝히는 한 자유롭게 사용(상업화포함) 가능합니다"
     [정보통신기술용어해설]       편집·운영 (차재복)          후원          편집 이력