弹性模量及泊松比 - 360文档中心

更全面的常用材料的弹性模量与泊松比

更全面的常用材料的弹性模量与泊松比材料的弹性模量和泊松比是描述材料弹性性质的两个重要物理量。

弹性模量（Young's modulus）是材料在拉伸应力下单位面积变形的比例系数，常用符号为E，单位为帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。

弹性模量越大，说明材料的刚度越大，抗拉性能越好，不易发生变形。

泊松比（Poisson's ratio）是材料沿一个方向受到拉伸应力时，在垂直于该方向的平面上产生的应变与沿该方向的应变的比值。

泊松比的取值范围在[-1，0.5]之间，常用符号为ν。

下面将介绍几种常见材料的弹性模量和泊松比。

1.钢材钢是一种常见的结构材料，具有优良的机械性能。

一般来说，钢材的弹性模量在200GPa至210GPa之间，泊松比在0.27至0.35之间。

2.铝合金铝合金是一种轻质、高强度的材料，在航空航天、汽车等行业中广泛应用。

铝合金的弹性模量大约在70GPa至80GPa之间，泊松比大约在0.3至0.33之间。

3.铜材铜是一种导电性能良好的金属材料，在电子、电器等领域中广泛应用。

铜材的弹性模量约为110GPa至130GPa，泊松比约为0.32至0.354.塑料塑料是一种可塑性材料，具有较低的强度和硬度。

一般来说，塑料的弹性模量在0.1GPa至4GPa之间，泊松比在0.3至0.5之间。

不同种类的塑料具有不同的弹性模量和泊松比。

5.混凝土混凝土是一种常见的建筑材料，具有一定的强度和耐久性。

混凝土的弹性模量约为30GPa至50GPa，泊松比约为0.15至0.36.陶瓷陶瓷是一种脆性材料，具有很高的硬度和耐高温性。

陶瓷的弹性模量大约在100GPa至400GPa之间，泊松比约为0.2至0.3。

常用材料弹性模量及泊松比

(《钢结构设计规范》GB 5001７━2003表3、４、３统一取弹性模量２060００MPa 。

泊松比约为０。

3 )(有限元材料库得参数为:45号钢密度789０ｋg/m3,泊松比0.2６９,杨氏模量２0９00０G Ｐ。

)(ＨＴ200,弹性模量为135GP ａ,泊松比为０、２7)(HT20０密度:７、2-7。

３,弹性模量:70-８0; 泊松比0。

24—0、２５ ;热膨胀系数加热: １0冷却—８)(用灰铸铁ＨT ２０0,根据资料可知其密度为7340kg ／m3,弹性模量为12０ＧPa ,泊松比为0。

25)(ＨＴ２00,弹性模量Ｅ=1.22ｅ 11 Ｐａ, 泊松比λ=0。

25,密度ρ=7８00 k ｇ/ｍ 3) ( HT200 122 /０。

3 /7。

2 ×1０ — ６)(材料H Ｔ200,密度为7。

8103 kg / m 3 ,弹性模量为 14５ＧＰａ,泊松比为0。

3) ( H Ｔ２00,其弹性模量 E=14０ＧPa,泊松比μ=0、２５,密度ρ＝７.8×10 3 ｋg ／m 3) (模具材料为灰口铸铁ＨT2０0,C —３.47%,Si —2。

5％,密度７210 ｋg ／ m3 ,泊松比 0.27、)(箱体材料为HT200,其性能参数为:弹性模量E=1.4×10 11 Pa,泊松比μ=０。

3,密度为ρ＝7.8×10 3 k ｇ.m —3 )(模型材料H Ｔ200,其主要物理与机械性能参数如下:密度7。

25 t ／m 3 ,弹性模量１26 ＧPa, 泊松比0。

３)(垫板得材料采用 HT200, 材料相关参数查表可得, 弹性模量 E = １120 ×1０ 5 N /mm 2 , 泊松比 μ= ０125, 密度ρ=7１２ ×10 - 9 ｔ／m ｍ 3)表58—２3,常用材料得弹性模量,泊松比与线胀系数灰铸铁(HT1５0、HT200) ７0～80 0。

常用材料的弹性模量与泊松比

常用材料的弹性模量与泊松比弹性模量是一个材料对外加力产生形变的抵抗能力的度量，而泊松比是衡量材料在拉伸或压缩时横向收缩或扩展程度的因素。

不同材料的弹性模量和泊松比对于工程设计和材料选择非常重要。

以下是一些常用材料的弹性模量和泊松比的示例：1.金属材料：金属具有较高的弹性模量和较低的泊松比，使其具有很好的强度和刚性。

-钢：弹性模量通常在200-220GPa之间，泊松比约为0.3-铝：弹性模量约为70-80GPa，泊松比约为0.33-铜：弹性模量约为110-140GPa，泊松比约为0.342.陶瓷材料：陶瓷材料通常是非金属的，具有高硬度和低弹性模量。

-瓷砖：弹性模量约为60-80GPa，泊松比约为0.2至0.3-氧化铝陶瓷：弹性模量约为350-400GPa，泊松比约为0.2至0.25 -碳化硅陶瓷：弹性模量约为400-500GPa，泊松比约为0.1至0.2 3.高分子材料：高分子材料具有较低的弹性模量和较高的泊松比，使其具有较好的延展性和柔韧性。

-聚乙烯：弹性模量约为0.1-0.3GPa，泊松比约为0.42至0.49-聚丙烯：弹性模量约为0.8-2.0GPa，泊松比约为0.36至0.42-聚苯乙烯：弹性模量约为2.5-3.5GPa，泊松比约为0.39至0.43 4.合成材料：合成材料通常由不同类型的材料组合而成，其弹性模量和泊松比可能因组合方式而有所不同。

-碳纤维增强复合材料：弹性模量约为130-330GPa，泊松比约为0.2至0.4-玻璃纤维增强复合材料：弹性模量约为20-45GPa，泊松比约为0.2至0.3-聚合物混凝土：弹性模量约为20-40GPa，泊松比约为0.17至0.22需要注意的是，上述数值仅为常见材料的一般范围，具体数值可能会因材料的制备方法、组分和结构等因素而有所不同。

另外，弹性模量和泊松比还可以通过实验测量来获取，因此具体的数值可以在实验室中精确测定。

弹性模量和泊松比的测定

弹性模量和泊松比的测定弹性模量和泊松比的测定目录一、弹性模量和泊松比 (2)二、弹性模量测定方法 (2)三、泊松比测定方法 (4)四、结论 (4)五、参考文献 (4)一、弹性模量和泊松比金属材料的弹性模量E为低于比例极限的应力与相应应变的比值；金属材料的泊松比μ指低于比例极限的轴向应力所产生的横向应变与相应轴向应变的负比值（详见GB/T 10623-2008 金属材料力学性能试验术语）。

二、弹性模量测定方法铝合金材料的弹性模量E是在弹性范围内正应力与相应正应变的比值，其表达式为：E=σ/ε式中E为弹性模量；σ为正应力；ε为相应的正应变。

铝合金材料弹性模量E的测定主要有静态法、动态法和纳米压痕法。

1.静态法1.1测量原理静态法测量铝合金材料的弹性模量主要采用拉伸法，即采用拉伸应力-应变曲线的测试方法。

拉伸法是用拉力拉伸试样来研究其在弹性限度内受到拉力的伸长变形。

由上式有：E=σ/ε=FL/A△L式中各量的单位均为国际单位。

可以看出，弹性模量E是在弹性范围所承受的应力与应变之比，应变是必要的参数。

因此，弹性模量E的测试实质是测试弹性变形的直线段斜率，故其准确度由应力与应变准确度所决定。

应力测量的准确度取决于试验机施加的力值与试样横截面积，此时试验机夹具与试样夹持方法也非常关键，夹具与试样要尽量同轴；应变测量的准确度要求引伸计要真实反映试样受力中心轴线与施力轴线同轴受力时所产生的应变。

由于试样受力同轴是相对的，且在弹性阶段试样的变形很小，所以为获得真实应变，应采用高精度的双向平均应变机械式引伸计。

拉伸法测量弹性模量适用于常温测量，由于拉伸时载荷大，加载速度慢，存在弛豫过程，因此采用此法不能真实的反应材料内部的结构变化。

1.2测量设备1.2.1试验机：试验机应按GB/T 16825.1进行检验，其准确度应为1级或优于1级。

1.2.2引伸计：引伸计应按GB/T 12160进行检验，其准确度应为0.5级或优于0.5级，最好采用双向平均机械引伸计。

常用材料弹性模量及泊松比

（《钢结构设计规范》GB 50017━（有限元材料库的参数为：45号钢密度7890kg/m3,泊松比，杨氏模量209000GP.）（HT200,弹性模量为135GPa,泊松比为）(HT200 密度：，弹性模量：70-80; 泊松比热膨胀系数加热：10冷却-8)（用灰铸铁 HT200，根据资料可知其密度为7340kg/m3，弹性模量为120GPa ,泊松比为0. 25）（HT200,弹性模量E= 11 Pa, 泊松比λ=,密度ρ=7800 kg/m 3）（ HT200 122 /0. 3 /7. 2 ×10 - 6）(材料HT200,密度为7. 8103 kg / m 3 ,弹性模量为 145 GPa,泊松比为( HT200,其弹性模量 E=140GPa,泊松比μ=,密度ρ=×10 3 kg/m 3)(模具材料为灰口铸铁 HT200,%,%,密度 7210 kg / m3 ,泊松比。

)(箱体材料为HT200,其性能参数为:弹性模量E=×10 11 Pa,泊松比μ=,密度为ρ=×10 3 -3 )(模型材料HT200,其主要物理与机械性能参数如下:密度 t/m 3 ,弹性模量126 GPa, 泊松比(垫板的材料采用 HT200, 材料相关参数查表可得, 弹性模量 E = 1120 ×10 5 N /mm 2 , 泊松比μ= 0125, 密度ρ=712 ×10 - 9 t /mm 3)表58-23，常用材料的弹性模量，泊松比和线胀系数常用弹性模量及泊松比━━━━━━━━━━━━━━━━━━名称弹性模量E 切变模量G 泊松比μ GPa GPa──────────────────镍铬钢 206合金钢 206碳钢 196-206 79铸钢 172-202球墨铸铁 140-154 73-76灰铸铁 113-157 44白口铸铁 113-157 44冷拔纯铜 127 48轧制磷青铜 113 41轧制纯铜 108 39轧制锰青铜 108 39铸铝青铜 103 41冷拔黄铜 89-97 34-36 轧制锌 82 31硬铝合金 70 26轧制铝 68 25-26铅 17 7玻璃 55 22混凝土 14-23纵纹木材横纹木材橡胶电木尼龙可锻铸铁 152拔制铝线 69大理石 55花岗石 48 石灰石 41 尼龙1010夹布酚醛塑料石棉酚醛塑料高压聚乙烯低压聚乙烯聚丙烯。

常用材料弹性模量及泊松比

（《钢结构设计规范》GB 50017━（有限元材料库的参数为：45 号钢密度7890kg/m3, 泊松比 0.269 ，杨氏模量209000GP.）（HT200, 弹性模量为 135GPa,泊松比为 0.27 ）(HT200 密度： 7.2-7.3，弹性模量：70-80;泊松比0.24-0.25?;热膨胀系数加热：10冷却-8)（用灰铸铁HT200，根据资料可知其密度为7340kg/m3，弹性模量为120GPa , 泊松比为0. 25 ）（HT200, 弹性模量 E=1.22e 11 Pa, 泊松比λ=0.25, 密度ρ =7800 kg/m 3 ）（ HT200 122 /0. 3 /7. 2×10-6 ）( 材料 HT200, 密度为7. 8103 kg / m 3 ,弹性模量为145 GPa,泊松比为0.3)( HT200, 其弹性模量E=140GPa, 泊松比μ =0.25, 密度ρ =7.8 ×10 3 kg/m 3)( 模具材料为灰口铸铁HT200,C-3.47%,Si-2.5%,密度 7210 kg / m3 ,泊松比 0.27 。

)( 箱体材料为 HT200,其性能参数为 : 弹性模量 E=1.4 ×10 11Pa,泊松比μ=0.3, 密度为ρ=7.8× 10 3 kg.m -3 )( 模型材料 HT200,其主要物理与机械性能参数如下: 密度 7.25 t/m 3 ,弹性模量 126 GPa,泊松比 0.3) ( 垫板的材料采用 HT200,材料相关参数查表可得 , 弹性模量 E = 1120× 10 5 N /mm 2 ,泊松比μ = 0125, 密度ρ =712 × 10 - 9 t /mm 3)表 58-23 ，常用材料的弹性模量，泊松比和线胀系数材料弹性模量 E/泊松比 v线胀系数 a/(10- 6/ ℃（KN/mm2）加热冷却碳钢、低合金钢、合金结0.30~0.3111—8.5构钢200~235灰铸铁（ HT150、HT200） 70~800.24~0.2511—9灰铸铁（ HT250、HT300） 105~1300.24~0.2610—8可锻铸铁90~1000.2510—8非合金球墨铸铁160~1800.28~0.2910—8青铜850.3517—15黄铜800.36~0.3718—16铝合金690.32~0.3621—20镁铝合金400.25~0.3025.5—25常用材料弹性模量及泊松比━━━━━━━━━━━━━━━━━━名称弹性模量 E切变模量G泊松比μGPa GPa──────────────────镍铬钢 206 79.38 0.25-0.30合金钢 206 79.38 0.25-0.30碳钢 196-206 79 0.24-0.28铸钢 172-202 0.3球墨铸铁 140-154 73-76 0.23-0.27灰铸铁 113-157 44 0.23-0.27白口铸铁 113-157 44 0.23-0.27冷拔纯铜 127 48轧制磷青铜 113 41 0.32-0.35轧制纯铜 108 39 0.31-0.34轧制锰青铜 108 39 0.35铸铝青铜 103 41冷拔黄铜 89-97 34-36 0.32-0.42轧制锌 82 31 0.27硬铝合金 70 26轧制铝 68 25-26 0.32-0.36铅 17 7 0.42玻璃 55 22 0.25混凝土 14-23 4.9-15.7 0.1-0.18纵纹木材 9.8-12 0.5横纹木材 0.5-0.98 0.44-0.64橡胶 0.00784 0.47电木 1.96-2.94 0.69-2.06 0.35-0.38尼龙 28.3 10.1 0.4可锻铸铁 152拔制铝线 69大理石 55花岗石 48石灰石 41尼龙 1010 10.7夹布酚醛塑料 4-8.8石棉酚醛塑料 1.3高压聚乙烯 0.15-0.25低压聚乙烯 0.49-0.78聚丙烯 1.32-1.42温度序20℃100℃200℃300℃400℃500℃号材料名称弹性模量（GPa）108#203206182153141—215#201192184172158—320#211207202192187169 425#198196191185164—545#209207202196186174 620G209206197191183174 708AL214212206200192179 81Cr13217—206198189179 92Cr13228214208200189180 103Cr13219210202196181 114Cr13215210202194184173 124Cr10Si2Mo206211207202196168 139Cr18200—————140Cr18Ni9199—————151Cr18Ni9180—170164——160Cr17Ni2193——164—148 1712Cr1MoV214211206195187179 1812Cr2MoWVTiB 210207201193183174 1915CrMo212210204197187177 2015CrMnMoVA209206200194184177 2118CrNiW202197191185178167 2218Cr2Ni4WA202197191185178167 2320CrMnTi2122092031971871772425Cr12wMoV216211205198189178 2528CrNiMoV214212205199190178 2630CrMnSiA196—177167162157 2730CrMnSiNi2A207204200———2835CrMo213209205199181177 2940Cr211208202195186177 3040CrNiMo209205200190183174 3140CrNiMoA209205200190183174 3250CrVA206202161189——3316MnG208204199191183174 3416MnR209207201193185172 3516MnL212208203197185—3640MnB209206201193184175 3760SI2Mn206204199191183176 3860SI2MnA206204199191183176 39BHW35209205201193184173 40QT60-2169166162158152148。

常用材料的弹性模量与泊松比

常用材料的弹性模量与泊松比弹性模量（Young's modulus）和泊松比（Poisson's ratio）是材料力学性质的重要参数，用于描述材料的弹性行为和变形特性。

弹性模量是衡量材料抵抗形变的刚度的物理量。

它表示单位面积内的应力（力与单位面积的比值）与应变（形变与初始尺寸的比值）之间的比例关系。

弹性模量的单位为帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。

不同材料的弹性模量差异很大。

下面是一些常见材料的弹性模量范围：-铁：200-211GPa-钢：200-210GPa-铝：68.9GPa-铜：110-128GPa-钛：116GPa-水泥：14-40GPa-玻璃：65-85GPa泊松比是描述材料体积在受力同时沿一个轴向收缩而沿另一个轴向膨胀的能力的无量纲物理量。

一般来说，泊松比的值在0到0.5之间。

常见材料的泊松比一般在以下范围内：-铁：0.28-0.33-钢：0.27-0.30-铝：0.33-0.34-铜：0.33-钛：0.34-0.37-水泥：大于0.05小于0.3-玻璃：0.2-0.3需要注意的是，这些数值是一个大致的估计范围，因为弹性模量和泊松比会受到很多因素的影响，例如材料的微结构、温度等。

有了弹性模量和泊松比的数值，我们可以通过应力-应变关系来计算材料在外力作用下的变形行为。

例如，对于线弹性材料，可以根据胡克定律（Hooke's law）来计算应力和应变之间的关系：应力=弹性模量×应变同时，泊松比也可以用于描述应变在材料中的传播情况。

例如，当材料拉伸时，在拉伸方向上产生的应变将会导致在垂直方向上的压缩应变，而泊松比可以描述这种相互作用的程度。

总之，弹性模量和泊松比是常用材料力学性质的重要参数，能够在工程设计和材料选择过程中提供有价值的信息。

然而，不同材料的实际弹性模量和泊松比还会受到更多因素的影响，包括应力状态、变形速率和温度等。

因此，在具体的工程应用中，还需要对具体材料的力学性质进行更详细的研究和测试。

常用材料弹性模量与泊松比

（《钢结构设计规》GB 50017━2003表3.4.3统一取弹性模量206000MPa。

泊松比约为0.3 ）（有限元材料库的参数为：45号钢密度7890kg/m3,泊松比0.269，氏模量209000GP.）（HT200,弹性模量为135GPa,泊松比为0.27）(HT200 密度：7.2-7.3，弹性模量：70-80; 泊松比0.24-0.25 ;热膨胀系数加热： 10冷却-8)（用灰铸铁 HT200，根据资料可知其密度为7340kg/m3，弹性模量为120GPa ,泊松比为0. 25）（HT200,弹性模量E=1.22e 11 Pa, 泊松比λ=0.25,密度ρ=7800 kg/m 3）（ HT200 122 /0. 3 /7. 2 ×10 - 6）(材料HT200,密度为7. 8103 kg / m 3 ,弹性模量为 145 GPa,泊松比为0.3)( HT200,其弹性模量 E=140GPa,泊松比μ=0.25,密度ρ=7.8×10 3 kg/m 3)(模具材料为灰口铸铁 HT200,C-3.47%,Si-2.5%,密度 7210 kg / m3 ,泊松比 0.27。

)(箱体材料为HT200,其性能参数为:弹性模量E=1.4×10 11 Pa,泊松比μ=0.3,密度为ρ=7.8×10 3 kg.m -3 )(模型材料HT200,其主要物理与机械性能参数如下:密度7.25 t/m 3 ,弹性模量126 GPa, 泊松比0.3)(垫板的材料采用 HT200, 材料相关参数查表可得, 弹性模量 E = 1120 ×10 5 N /mm 2 , 泊松比μ= 0125, 密度ρ=712 ×10 - 9 t /mm 3)表58-23，常用材料的弹性模量，泊松比和线胀系数非合金球墨铸铁160~180 0.28~0.29 10 —8 青铜85 0.35 17 —15 黄铜80 0.36~0.37 18 —16 铝合金69 0.32~0.36 21 —20 镁铝合金40 0.25~0.30 25.5 —25常用材料弹性模量与泊松比━━━━━━━━━━━━━━━━━━名称弹性模量E 切变模量G 泊松比μGPa GPa──────────────────镍铬钢 206 79.38 0.25-0.30合金钢 206 79.38 0.25-0.30碳钢 196-206 79 0.24-0.28铸钢 172-202 0.3球墨铸铁 140-154 73-76 0.23-0.27灰铸铁 113-157 44 0.23-0.27白口铸铁 113-157 44 0.23-0.27冷拔纯铜 127 48轧制磷青铜 113 41 0.32-0.35轧制纯铜 108 39 0.31-0.34轧制锰青铜 108 39 0.35铸铝青铜 103 41冷拔黄铜 89-97 34-36 0.32-0.42轧制锌 82 31 0.27硬铝合金 70 26轧制铝 68 25-26 0.32-0.36铅 17 7 0.42玻璃 55 22 0.25混凝土 14-23 4.9-15.7 0.1-0.18纵纹木材 9.8-12 0.5横纹木材 0.5-0.98 0.44-0.64橡胶 0.00784 0.47电木 1.96-2.94 0.69-2.06 0.35-0.38 尼龙 28.3 10.1 0.4可锻铸铁 152拔制铝线 69石 55花岗石 48石灰石 41尼龙1010 10.7夹布酚醛塑料 4-8.8石棉酚醛塑料 1.3高压聚乙烯 0.15-0.25低压聚乙烯 0.49-0.78聚丙烯 1.32-1.42。