Omregning fra Gigapascal til Megapound per kvadrattomme

Information om Gigapascal (GPa)

Gigapascalen er en trykenhed på en milliard pascal, skrevet GPa. Det er tusind megapascal og ti tusind bar. Det er den enhed, hvori materialelæren angiver stivhed frem for styrke, og hvori trykkene inde i planeter og i højtrykslaboratorier beskrives.

Elasticitetsmodulet er dens vigtigste brug. Stål har et elasticitetsmodul på omkring 200 gigapascal, kobber 117, aluminium 70, almindeligt glas 70, beton omkring 30, træ langs fibrene 10 til 15, og gummi mindre end en tiendedel af én. De tal beskriver, hvor meget et materiale strækkes under last, ikke hvornår det brister, og de forklarer, hvorfor en stålbjælke med samme styrke som en aluminiumsbjælke alligevel bøjer mindre.

Diamanten markerer toppen af den almindelige skala. Dens modul på cirka 1200 gigapascal er det højeste blandt naturlige materialer, og derfor laver man ambolte af den til højtryksarbejde: intet andet kan trykke så hårdt uden selv at blive deformeret først. Syntetisk diamant fremstilles industrielt ved omkring fem gigapascal og høj temperatur, i presser bygget netop til at holde det tryk.

Jordens indre beskrives i samme enhed. Trykket ved skorpens bund ligger omkring én gigapascal, ved grænsen mellem kappen og kernen omkring 136, og i planetens midte omkring 360. Diamantambolt-celler i laboratoriet når i dag og overskrider midterværdien, hvilket gør, at jernets og silikaternes opførsel under planetariske forhold kan undersøges direkte i stedet for at sluttes.

Til sammenligning udøver havets dybeste punkt kun omkring 0,11 gigapascal. Den sammenligning er værd at bevare, for den viser, hvor meget større geologiske tryk er end alt, hvad der har med vand at gøre: bunden af Marianergraven er en tusindedel af trykket i jordens midte.

Under gigapascalen beskriver megapascalen styrken, og ovenover er der næppe andet end stjernefysik og teori. Terapascalen optræder hovedsagelig i kulstofnanorørs elasticitetsmodul og i kæmpeplaneters indre, så gigapascalen er i praksis loftet for det område, hvor laboratorier og ingeniører arbejder.

Én gigapascal svarer til 1 000 000 000 pascal, 1000 megapascal, 10 000 bar eller cirka 145 000 pund pr. kvadrattomme.

Information om Megapound per kvadrattomme (Mpsi)

Megapundet pr. kvadrattomme er en trykenhed på en million pund pr. kvadrattomme eller 6,895 gigapascal. Symbolet er Mpsi. Intet arbejder ved dette tryk; enheden findes alene for at angive elasticitetsmodulet, den størrelse, der beskriver, hvor stivt et materiale er, og ikke hvor stærkt.

To tal udtrykt i den kan enhver amerikansk maskiningeniør udenad. Stål har et elasticitetsmodul på 29 millioner pund pr. kvadrattomme og aluminium 10 millioner, og det forhold på omkring tre mod én styrer, hvordan de to opfører sig i enhver konstruktion. En del i stål og en i aluminium med samme form og samme styrke bøjer sig ikke ens, og forskellen er netop den faktor.

De øvrige almindelige metaller ordner sig omkring dem. Titan ligger på omkring 16,5 millioner pund pr. kvadrattomme, kobber på 17, magnesium på 6,5, og støbejern mellem 12 og 20 alt efter sort. Da modulet næppe ændres af varmebehandling eller legering inden for en metalfamilie, er de tal langt mere stabile end styrketal og kan bruges på tværs af sorter.

Det er i kompositterne, enheden udfører sit mest interessante arbejde. Almindelig kulfiber når omkring 33 millioner pund pr. kvadrattomme langs fibrene, høje modulkvaliteter 55 til 85, og glasfiber kun omkring 10, lige så meget som aluminium. Da et kompositlaminat har forskelligt modul i hver retning, arbejder den projekterende med et sæt værdier frem for én enkelt, og enheden optræder flere gange på ét og samme datablad.

Dens metriske modstykke er gigapascalen, og omregningen er 6,895 gigapascal pr. megapund og kvadrattomme. Stål ved 29 millioner pund pr. kvadrattomme er 200 gigapascal, og aluminium ved 10 millioner er 69, hvilket også er de to mest citerede stivhedstal i metrisk teknik. De to traditioner beskriver præcis de samme materialer.

At skelne modul fra styrke betyder her mere end noget andet sted. Et stål med modulet 29 millioner pund pr. kvadrattomme kan flyde ved 50 tusind, en forskel på næsten seks hundrede gange, og de to egenskaber er uafhængige: en varmebehandling kan fordoble et ståls styrke og lade dets stivhed være urørt.

Ét megapund pr. kvadrattomme svarer til 1 000 000 pund pr. kvadrattomme, cirka 6,895 gigapascal, omkring 68 950 bar eller 1000 kilopund pr. kvadrattomme.