Moduł objętościowy

Moduł objętościowy mierzy odporność materiału na równomierne ściskanie. Definiuje się ją jako stałą proporcjonalności między zmianą ciśnienia a wynikającą z niej względną zmianą objętości.

Rozważmy izotropowy sześcian o jednostce objętości. Pod wpływem normalnych naprężeń odkształca się w prostokątny równoległościan o nowej objętości.

Różnica między tą nową objętością a oryginalną nazywana jest dylatacją materiału. Dylatację można wyrazić jako sumę odkształceń we wszystkich trzech kierunkach.

W przypadku ciała poddanego równomiernemu ciśnieniu hydrostatycznemu każda składowa naprężenia jest równa ujemnej wartości ciśnienia hydrostatycznego.

Podstawienie tych wartości do równania dylatacji daje wyrażenie, które wprowadza stałą znaną jako moduł objętościowy, wyrażoną w tych samych jednostkach co moduł sprężystości.

Stabilne materiały pod ciśnieniem hydrostatycznym zmniejszają swoją objętość, co powoduje, że dylatacja jest ujemna, a moduł objętościowy dodatni.

Idealny materiał o zerowym współczynniku Poissona może rozciągać się bez skurczu bocznego. I odwrotnie, współczynnik Poissona wynoszący 0,5 oznacza doskonałą nieściśliwość.