Jak przeliczyć durometr na moduł Younga

Istnieją dwie popularne metody wyrażania twardości gumy i tworzyw sztucznych; odczyt durometru (lub twardość Shore'a) i moduł sprężystości Younga. Durometr mierzy wnikanie metalowej stopy w powierzchnię materiału. Istnieją różne skale durometrów, ale najbardziej powszechne są skale Shore A i Shore D. Wartości wynoszą od zera dla najbardziej miękkich materiałów do 100 dla najtwardszych i nie posiadają jednostek. Moduł Younga to stosunek naprężenia przyłożonego do materiału do stopnia jego odkształcenia i podawany jest w jednostkach ciśnienia. Podobnie jak w przypadku twardości Shore'a, większe wartości wskazują na twardszy materiał.

• Są dwie popularne metody wyrażania twardości gumy i tworzyw sztucznych; odczyt durometru (lub twardość Shore'a) i moduł Younga.

Jeśli twardość durometru jest w skali Shore D, dodaj 50 do jego wartości.

Mnożąc wartość Shore A lub zmodyfikowaną wartość Shore D z poprzedniego kroku przez stałą 0.0235.

• Mnożąc wartość Shore A lub zmodyfikowaną wartość Shore D z poprzedniego kroku przez stałą 0.0235.

Odejmij 0.6403 od wyniku z poprzedniego kroku.

Znajdź logarytm odwrotności podstawy e wyniku z poprzedniego kroku podnosząc go do potęgi stałej e (2.72). Wynikiem jest moduł sprężystości Younga wyrażony w jednostkach ciśnienia systemu metrycznego w megapaskalach.

Aby przekonwertować wynik w megapaskalach na angielskie jednostki ciśnienia w funtach na cal kwadratowy, pomnóż wynik przez 145.

Przykład: Przekształć wartość Shore'a D równą 60 na wartość modułu Younga.

Oto niezbędne naciśnięcia klawiszy na kalkulatorze naukowym z odwróconą notacją polską, takim jak kalkulatory firmy Hewlett Packard:

60

ENTER

50

+

Wyświetlony wynik: 110

.0235

x [multiply]

Displayed result: 2.59

.6403

-

Displayed result: 1.94

e(x) [power of e]

Displayed result 6.99

145

x [multiply]

Displayed result 1013.77

The Young's modulus value is 6.99 megapascals or approximately 1014 psi.

If you prefer to use Microsoft Excel to convert durometer readings to their Young's modulus values, use the following formula for the result cell:

\=EXP((A1+50)*0.0235-0.6403)

where A1 is the cell with the Shore D durometer value. For Shore A values omit the "+50."

TIP

While there is no direct theoretical relationship between the scales of Shore and Young's modulus, there are empirically derived mathematical formulas that are useful for converting between them. The one employed in these steps is fairly simple and is usable over a convenient range of hardness values. Wyniki są ważne dla twardości Shore A od 20 do 80 lub dla wartości Shore D pomiędzy 30 a 85.