Bei allen Festkörpern werden durch (kleine) mechanische Spannungen elastische Deformationen hervorgerufen.
Im Gültigkeitsbereich des Hookschen Gesetzes bestehen lineare Zusammenhänge zwischen Spannung und Verformung.
Die Verformung kann aus reiner Dilatation (relative Längenänderung Δλ/λ) oder aus reiner Scherung bzw. aus einer Kombination von Dilatation und Scherung bestehen.
Auf Basis der Gesamtverformung (Dilatation + Scherung) kann ein näherungsweiser mathematischer Zusammenhang zwischen Elastizitätsmodul E und Schubmodul G über die Poissonsche Zahl µ (Verhältnis der relativen Querkontraktion zur relativen Längsdilatation) mit
G = E/2(1 + µ) bzw. E = 2G(1 +µ)
ermittelt werden.
Bei vielen Polymerwerkstoffen ist G ca. E/3, was sehr wichtig ist für die festigkeitstechnische Auslegung von Konstruktionen aus Polymerwerkstoffen. Für Metalle bzw. Legierungen ist eine so allgemeine Angabe nicht möglich, sondern für jedes Metall / jede Metalllegierung im Einzelnen zu bestimmen.
Bei der Deformation (Dilatation und Querkontraktion) ist im Rahmen der einfachen mathematischen Fassung grundsätzlich von Volumenkonstanz auszugehen, obgleich dies bei näherer Betrachtung nicht zulässig ist und stets eine (minimale) Volumenreduzierung infolge Querkontraktion vorliegt.
© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie