Hva er bulkmodulen?

Materialer kan vanligvis komprimeres når de blir utsatt for ytre trykk som brukes over overflatene.Reduksjonen i volumet av et materiale under et gitt trykk varierer mye fra materiale til materiale.Gasser blir generelt lettest komprimert under trykk, mens faste stoffer kan komprimeres relativt lite og med store vanskeligheter.Bulkmodulen er en materiell egenskap som indikerer graden av motstand av et materiale til komprimering.Det kan også henvises til av en rekke andre begreper som elastisitetsmodulen, komprimeringsmodulen og andre.

En måte å tenke på det er som gjensidig komprimerbarhet.Høy bulkmodul for et materiale indikerer en relativt høy motstand mot komprimering, noe som betyr at det er vanskelig å komprimere.En lav verdi indikerer relativt liten motstand mot komprimering, noe som betyr at materialet relativt lett komprimeres.For eksempel er bulkmodulen stål flere størrelsesordener større enn luft, som kan komprimeres relativt enkelt med en luftkompressor.

Verdier for bulkmodulen til et materiale varierer avhengig av faktorer som temperaturen på detmateriale eller mengden luft som blandes inn i det.Når et materiale varmer opp, vil volumet generelt utvide seg dermed resultere i en mer åpen fysisk struktur som er lettere å komprimere.Luft fanget i et materiale påvirker også den fysiske strukturen til et materiale dermed påvirker dets bulkmodul.

Noen væsker, for eksempel vann eller hydraulisk væske, blir noen ganger tilfeldig referert til som inkomprimerbare væsker.Dette er ikke strengt nøyaktig, men fordi deres komprimering er relativt lave, kan bulkmodulen ignoreres i noen ingeniørberegninger.Under visse omstendigheter må det imidlertid tas med for eksempel i noen høyt trykksituasjoner for å sikre riktig systemdesign og funksjon.

For eksempel kan ytelse av hydraulisk utstyr under veldig høyt trykk nedbrytes hvis bulkmodulen til den hydrauliske væsken ikke tas i betraktning i systemdesign.Dette er fordi noe energi blir brukt på å komprimere den hydrauliske væsken i stedet for å gå direkte mot arbeidet utstyret utfører.Væsken i systemet må komprimeres til det punktet det motstår ytterligere komprimering før utstyret og belastningen vil bli handlet på.Avledning av energi fra den primære oppgaven kan påvirke utstyrets plassering, kraften det har tilgjengelig for sin tiltenkte funksjon, responstid og så videre.

Bulkmodulen er sjeldnere et kjennetegn av interesse med hensyn til faste stoffer siden deDet er vanligvis ekstremt vanskelig å komprimere, men det er i noen tilfeller relevant.Hastigheten som lyden beveger seg gjennom et fast stoff avhenger delvis av bulkmodulen til materialet.Mengden energi som kan lagres i et fast stoff er også relatert til denne egenskapen, så den er relevant for studiet av jordskjelv og seismiske bølger.

Som en matematisk funksjon, uttrykkes denne materialegenskapen som forholdet mellom det påførte trykket tilEndringen i volum av stoffet per volumenhet.Dette gir en verdi uttrykt i de samme enhetene som brukes til å uttrykke trykk fordi volumenhetene kansellerer.I grafisk form er det skråningen til kurven dannet ved å plotte trykket som brukes på et materiale kontra materialene som tilsvarer spesifikke volumer ved disse trykket.