¿Por qué el aluminio se dobla más (es menos rígido) que el acero a pesar de que tiene un módulo de Young más alto (70 GPa para Al) y (20 GPa para acero)?

Comencemos con la rigidez.

La rigidez es en realidad cómo un metal / material se dobla bajo carga. Y el metal / material aún vuelve a su forma original una vez que se elimina la carga.

  • Aquí las dimensiones del metal / material no cambian después de que se elimina la carga.
  • Por lo tanto, la rigidez está asociada con la deformación elástica.

Ahora, el módulo de Young mide la rigidez del metal / material. Se define como la relación de estrés a tensión.

La tensión es la fuerza aplicada por unidad de área a lo largo de la “dirección de la tensión”.

La deformación es la relación de “deformación” y “longitud inicial”

Necesitas saber, la deformación es

“Longitud final-Longitud inicial”

Vamos a denotar la deformación como “D”

Longitud inicial como “I”

Entonces, la tensión será D / I

Usted mencionó que el módulo de Young para aluminio es de 70 Giga Pascales.

Tomemos material de acero y aluminio de iguales dimensiones. Y, adjunte la misma carga a ambos.

Significa que mantenemos el estrés constante.

Ahora, el módulo de Young es inversamente proporcional a la tensión.

El módulo de aluminio de Young es aproximadamente 3 veces más que el acero. Significa que el valor de la deformación para el aluminio es mucho menor que el acero.

La tensión es menor, solo cuando “D / I” es menor.

Como la longitud Intial “I” es constante, el valor de D / I puede ser menor solo cuando “D” es menor.

Cuando el valor de la tensión es menor, el módulo de Young aumenta considerablemente.

Lo que indirectamente significa que el aluminio debería doblarse más aunque tenga un alto módulo de Young.

No sé cuáles son sus fuentes, pero el módulo elástico del acero es de alrededor de 200 GPa. Entonces, es aproximadamente 3 veces más rígido que el aluminio.

Con esto, se espera que el aluminio se deforme más.

Referencia: módulo de Young – Wikipedia

El módulo de Steel Young es de alrededor de 200 Gpa. Echale un vistazo