Schuifmodulus
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
De schuifmodulus, ook bekend als glijdingsmodulus of modulus van rigiditeit, is een materiaaleigenschap die de stijfheid van een materiaal onder schuifspanning beschrijft.
Omschrijving
De schuifmodulus, aangeduid met het symbool G, kwantificeert de relatie tussen schuifspanning (τ) en schuifvervorming (γ) binnen het elastische gebied van een materiaal. Het wordt berekend als de verhouding van schuifspanning tot schuifvervorming (G = τ/γ) en de eenheid is Pascal (Pa) of N/m², vaak uitgedrukt in Gigapascal (GPa). Een hoge schuifmodulus betekent dat een materiaal stijf is en weinig vervormt onder schuifspanning, terwijl een lage waarde duidt op meer vervormbaarheid. Deze eigenschap is belangrijk bij het analyseren en ontwerpen van constructies die worden blootgesteld aan schuifkrachten, zoals bij torsie in balken en assen of de stabiliteit van grond.
Verband met andere moduli
De schuifmodulus (G) is gerelateerd aan andere materiaaleigenschappen zoals de elasticiteitsmodulus (E) en de Poisson-coëfficiënt (ν). Voor materialen die voldoen aan de lineaire wet van Hooke, geldt de relatie: G = E / (2 * (1 + ν)). Waar de elasticiteitsmodulus het verband beschrijft tussen normaalspanning en rek, beschrijft de schuifmodulus het verband tussen schuifspanning en glijding (schuifvervorming).
Toepassingen in de Bouw
In de bouwkunde is de schuifmodulus relevant voor diverse toepassingen. Het helpt bij het ontwerpen van constructies die bestand moeten zijn tegen schuifkrachten, zoals bruggen en gebouwen. Bij rubber opleggingen, die worden gebruikt om bewegingen in constructies op te vangen, speelt de glijdingsmodulus van het rubber een cruciale rol in de dimensionering en het voorspellen van de vervorming onder belasting. Ook bij de analyse van grondmechanica is de schuifmodulus van belang voor het beoordelen van de stabiliteit van de bodem onder funderingen en constructies.
Vergelijkbare termen
Elasticiteitsmodulus
Gebruikte bronnen: