Закон Гука

Закон Гука гласит, что напряжение, приложенное к материалу, прямо пропорционально деформации, которую он испытывает в пределах предела упругости. Для пластичных материалов предел упругости часто совпадает с пределом текучести.

Константа пропорциональности, известная как модуль упругости, имеет те же единицы измерения, что и константа напряжения, поскольку деформация является безразмерной величиной.

На физические свойства конструкционных металлов влияет используемый производственный процесс. Диаграммы напряжения-деформации чистого железа и трех различных марок стали показывают значительные различия в пределе текучести, пределе прочности и температуре разрыва.

При этом они обладают одинаковым модулем упругости: их жесткость в линейном диапазоне одинакова. Таким образом, если в конструкции с теми же размерами заменить высокопрочную сталь на менее прочную, то она будет иметь повышенную несущую способность.

В изотропных материалах, таких как металлы, зависимость напряжения-деформации не зависит от направления нагрузки. Однако для анизотропных материалов, таких как композиты, армированные волокнами, модули упругости значительно различаются в направлениях, параллельных и перпендикулярных волокнам, что приводит к различным сопротивлениям нагружению.