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關(guān)于彈性模量的幾個(gè)概念

彈性模量是描述物質(zhì)彈性的一個(gè)物理量,是一個(gè)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(xì)介紹一下彈性模量這個(gè)物理量。

彈性模量:材料在彈性變形階段,其應(yīng)力和應(yīng)變成正比例關(guān)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(duì)彈性體施加一個(gè)外界作用(稱為“應(yīng)力”)后,彈性體會(huì)發(fā)生形狀的改變(稱為“應(yīng)變”),彈性模量的一般定義是:應(yīng)力除以應(yīng)變。

     楊氏模量:對(duì)一根細(xì)桿施加一個(gè)拉力F,這個(gè)拉力除以桿的截面積S,稱為“線應(yīng)力”,桿的伸長(zhǎng)量dL除以原長(zhǎng)L,稱為“線應(yīng)變”。線應(yīng)力除以線應(yīng)變就等于楊氏模量E=( F/S)/(dL/L)。

     剪切模量:對(duì)一塊彈性體施加一個(gè)側(cè)向的力f(通常是摩擦力),彈性體會(huì)由方形變成菱形,這個(gè)形變的角度a稱為“剪切應(yīng)變”,相應(yīng)的力f除以受力面積S稱為“剪切應(yīng)力”。剪切應(yīng)力除以剪切應(yīng)變就等于剪切模量G=( f/S)/a。

     體積模量:對(duì)彈性體施加一個(gè)整體的壓強(qiáng)P,這個(gè)壓強(qiáng)稱為“體積應(yīng)力”,彈性體的體積減少量(-dV)除以原來的體積V稱為“體積應(yīng)變”,體積應(yīng)力除以體積應(yīng)變就等于體積模量: K=P/(-dV/V)。

     泊松比:在材料的比例極限內(nèi),由均勻分布的縱向應(yīng)力所引起的橫向應(yīng)變與相應(yīng)的縱向應(yīng)變之比的絕對(duì)值。比如,一桿受拉伸時(shí),其軸向伸長(zhǎng)伴隨著橫向收縮(反之亦然),而橫向應(yīng)變e'與軸向應(yīng)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(guān)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(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo),其值越大,使材料發(fā)生一定彈性變形的應(yīng)力也越大,即材料剛度越大,亦即在一定應(yīng)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(chǎn)生單位彈性變形所需要的應(yīng)力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標(biāo),相當(dāng)于普通彈簧中的剛度。

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