Il modulo di elasticità è un parametro materiale dell'ingegneria dei materiali. Si definisce come il quoziente della sollecitazione normale alla deformazione associata quando un materiale viene deformato nel campo di materiale lineare-elastico. Quindi il modulo di elasticità è una sollecitazione ed è dato nell'unità N/mm2. Il campo di materiale lineare-elastico è il campo in cui la deformazione è reversibile, cioè viene completamente rimosso quando il materiale viene alleggerito.
A seconda del materiale, il modulo di elasticità viene determinato in diverse procedure di prova. Per i materiali ad alta duttilità, come l'acciaio e la plastica, la determinazione viene di solito effettuata in una prova di trazione , mentre per i materiali fragili come il calcestruzzo, viene utilizzata principalmente la prova di compressione. Il modulo di elasticità indica la pendenza della cosiddetta linea retta di Hooke nel diagramma sforzo-deformazione, come mostrato nella figura seguente.
Maggiore è il modulo di elasticità di un materiale, maggiore è la resistenza del materiale alla deformazione. Un componente costituito da un materiale con un modulo di elasticità superiore, come l'acciaio, è più rigido rispetto all'identico componente costituito da un materiale con un modulo di elasticità inferiore, come il legno o l'alluminio. Ciò significa che quando si sostituisce una trave in acciaio con una trave in alluminio di identiche dimensioni, la deflessione della trave in alluminio è circa tre volte maggiore di quella della trave in acciaio, poiché il modulo di elasticità dell'alluminio è solo circa un terzo di quello dell'acciaio.
Sebbene il modulo di elasticità sia definito come una costante del materiale, esso dipende comunque dalla temperatura, dalla direzione del carico, dalla velocità di deformazione e dall'umidità. La seguente tabella mostra i valori guida del modulo elastico per i diversi materiali.
| Materiale | Modulo di elasticità in N/mm2 |
|---|---|
| Plastica | 1.000 - 4.000 |
| Legno dolce | 5.000 - 13.000 |
| Legno duro | 6.000 - 23.000 |
| Muratura | 1.000 - 25.000 |
| Calcestruzzo normale | 25.000 - 38.000 |
| Granito | 60.000 - 65.000 |
| Alluminio | 69.000 - 70.000 |
| Calcare | 79.000 - 81.000 |
| Vetro | 50.000 - 100.000 |
| Rame | 100.000 - 130.000 |
| Bronzo | 105.000 - 124.000 |
| Acciaio | 190.000 - 210.000 |
| Diamante | 900.000 - 1.000.000 |
Modulo di Young, E, modulo di trazione, coefficiente di elasticità, modulo di allungamento, modulo di taglio di Young
tensile modulus, Young's modulus, modulus of elasticity