18.6 : Hooke Yasası

Malzeme biliminde çok önemli bir ilke olan Hooke yasası, bir malzemenin maruz kaldığı gerinimin, elastiklik modülü veya Young modülü adı verilen bir faktörle tanımlanan uygulanan stresle doğru orantılı olduğunu belirler.

Hooke yasasının uygulanması, malzeme orantı sınırına ulaşana kadar geçerlidir. Bu noktanın ötesinde gerilim-gerinim ilişkisi doğrusal olmayan hale gelir. Bu sınır genellikle doğası gereği sünek olan malzemelerin akma noktasıyla örtüşür. Ancak diğer malzeme türleri için bu sınırın belirlenmesi, gerilim-gerinim ilişkisinin doğrusal olmaması nedeniyle zorlayıcı olabilir.

Malzemeler mekanik özelliklerine göre izotropik ve anizotropik gibi iki ana tipe ayrılır. Metaller gibi izotropik malzemeler yükün yönünden bağımsız olarak tutarlı özellikler sergiler. Bu nedenle, elastikiyet modülü de dahil olmak üzere gerilim-gerinim ilişkisi, uygulanan gerilimin yönüne bakılmaksızın sabit kalır. Öte yandan, fiber takviyeli kompozitler gibi anizotropik malzemeler, yükün yönüne bağlı olarak mekanik özellikler gösterir. Bu malzemeler, daha yumuşak bir matris içine gömülmüş sağlam bir malzemenin liflerinden oluşur. Liflere paralel ve dik yönler boyunca elastiklik modülleri önemli ölçüde farklılık gösterir, bu da yüke karşı değişen dirençlerle sonuçlanır. Bu malzemelerin maksimum mukavemeti, lifler yük ile aynı yönde hizalandığında elde edilebilir.