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彈性模量
鎖定
- 中文名
- 彈性模量
- 外文名
- Elastic Modulus
- 適用領域
- 建築學、工程學等領域
- 解 釋
- 應力除以應變
- 類 型
- 定律
彈性模量線應變
彈性模量剪切應變
彈性模量體積應變
在不易引起混淆時,一般金屬材料的彈性模量就是指楊氏模量,即正彈性模量。
單位:
(彈性模量)兆帕
彈性模量意義
彈性模量是工程材料重要的性能參數,從宏觀角度來説,彈性模量是衡量物體抵抗彈性變形能力大小的尺度,從微觀角度來説,則是原子、離子或分子之間鍵合強度的反映。凡影響鍵合強度的因素均能影響材料的彈性模量,如鍵合方式、晶體結構、化學成分、微觀組織、温度等。因合金成分不同、熱處理狀態不同、冷塑性變形不同等,金屬材料的楊氏模量值會有5%或者更大的波動。但是總體來説,金屬材料的彈性模量是一個對組織不敏感的力學性能指標,合金化、熱處理(顯微組織)、冷塑性變形等對彈性模量的影響較小,温度、加載速率等外在因素對其影響也不大,所以一般工程應用中都把彈性模量作為常數。
彈性模量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,發生彈性變形越小。彈性模量
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,相當於普通彈簧中的剛度。
彈性模量説明
又稱楊氏模量,彈性材料的一種最重要、最具特徵的力學性質,是物體彈性變形難易程度的表徵,用
表示。定義為理想材料有小形變時應力與相應的應變之比。
以
單位面積上承受的力表示,單位為
。模量的性質依賴於形變的性質。剪切形變時的模量稱為剪切模量,用
表示;壓縮形變時的模量稱為壓縮模量,用
表示模量的倒數稱為柔量,用
表示。
拉伸試驗中得到的屈服極限
和強度極限
,反映了材料對力的作用的承受能力,而延伸率
或截面收縮率
,反映了材料塑性變形的能力。為了表示材料在彈性範圍內抵抗變形的難易程度,在實際工程結構中,材料彈性模量E的意義通常是以零件的剛度體現出來的,這是因為一旦零件按應力設計定型,在彈性變形範圍內的服役過程中,是以其所受負荷而產生的變形量來判斷其剛度的。一般按引起單位應變的負荷為該零件的剛度,例如,在拉壓構件中其剛度為:
式中
為零件的橫截面積。
由上式可見,要想提高零件的剛度
,亦即要減少零件的彈性變形,可選用高彈性模量的材料和適當加大承載的橫截面積,剛度的重要性在於它決定了零件服役時穩定性,對細長杆件和薄壁構件尤為重要。因此,構件的理論分析和設計計算來説,彈性模量
是經常要用到的一個重要力學性能指標。
彈性模量單位指標
材料的抗彈性變形的一個量,材料剛度的一個指標。
鋼材的彈性模量
它只與材料的化學成分有關,與温度有關。與其組織變化無關,與熱處理狀態無關。
但是與材料纏繞形狀有一定關係,比如將一根彈模已知的鋼絲繞成一根彈簧,則彈模會改變,或者多根鋼絲捻製成絞線,把他當成一個整體來檢測彈性模量,其整體彈模與材料本身的彈模是不一樣的。
各種鋼的彈性模量差別很小,金屬合金化對其彈性模量影響也很小。