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關于彈性模量的幾個概念

來源:南京聚航科技有限公司   2025年04月16日 13:16  

彈性模量是描述物質彈性的一個物理量,是一個總稱,包括“楊氏模量”、“剪切模量”、“體積模量”等。今天,南京聚航科技有限公司就為大家詳細介紹一下彈性模量這個物理量。

彈性模量:材料在彈性變形階段,其應力和應變成正比例關系(即符合胡克定律),其比例系數(shù)稱為彈性模量(Elastic Modulus)。一般地,對彈性體施加一個外界作用(稱為“應力”)后,彈性體會發(fā)生形狀的改變(稱為“應變”),彈性模量的一般定義是:應力除以應變。

     楊氏模量:對一根細桿施加一個拉力F,這個拉力除以桿的截面積S,稱為“線應力”,桿的伸長量dL除以原長L,稱為“線應變”。線應力除以線應變就等于楊氏模量E=( F/S)/(dL/L)。

     剪切模量:對一塊彈性體施加一個側向的力f(通常是摩擦力),彈性體會由方形變成菱形,這個形變的角度a稱為“剪切應變”,相應的力f除以受力面積S稱為“剪切應力”。剪切應力除以剪切應變就等于剪切模量G=( f/S)/a。

     體積模量:對彈性體施加一個整體的壓強P,這個壓強稱為“體積應力”,彈性體的體積減少量(-dV)除以原來的體積V稱為“體積應變”,體積應力除以體積應變就等于體積模量: K=P/(-dV/V)。

     泊松比:在材料的比例極限內,由均勻分布的縱向應力所引起的橫向應變與相應的縱向應變之比的jue對值。比如,一桿受拉伸時,其軸向伸長伴隨著橫向收縮(反之亦然),而橫向應變e'與軸向應變e之比稱為泊松比ν,泊松比ν與楊氏模量E及剪切模量G之間的關系:

彈性模量2.png

意義

彈性模量彈性模量是工程材料重要的性能參數(shù),可視為衡量材料產生彈性變形難易程度的指標,其值越大,使材料發(fā)生一定彈性變形的應力也越大,即材料剛度越大,亦即在一定應力作用下,發(fā)生彈性變形越小。彈性模量E是指材料在外力作用下產生單位彈性變形所需要的應力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標,相當于普通彈簧中的剛度。

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