弹性模量
弹性模量定义

弹性模量定义弹性模量又名弹性模型,是线性弹性材料的质量特性,可表示材料在受力后所反映的抗变形能力。
它是衡量材料弹性特性的重要参数及材料分析的重要参照,也是力学工程中最常用的参数之一。
弹性模量定义:当外力作用于弹性体时,弹性体可以出现变形并存在有限的应变,此时作用于弹性体的外力称为弹性模量。
弹性模量可以表示为一个定义常数,即外力(N/m2)除以对应的变形量(m),表示为:E=F/u其中,E为弹性模量,单位是N/m2;F为外力,单位是N;u为变形量,单位是m。
弹性模量广泛应用于工程领域,其可以帮助工程师正确估算所选材料的抗变形能力,从而避免材料受外力作用下出现过大变形,从而造成损坏。
不同物质的弹性模量有显著的差异。
从普通的结构材料如水泥,钢筋和木材的弹性模量来看,它们的弹性模量都在几GPa以下,硬塑料的弹性模量介于几GPa到几十GPa之间,而硬质合金的弹性模量可高达九十GPa,晶体的弹性模量可以达到几百GPa。
这些物质之间弹性模量的大小取决于其宏观结构特性,因此,通过改变这些物质的宏观结构参数,可以改变它们的弹性模量。
此外,不同材料的热膨胀系数也会影响弹性模量,热膨胀系数越大,材料越容易受到外力的影响,因此其弹性模量也会变小。
常见材料的热膨胀系数介于0.9×10-6/℃到1.8×10-6/℃之间,而金属材料的热膨胀系数比一般材料高几个数量级,因此在使用金属时需要考虑它的变形量。
最后,由于各种不同材料的特性,弹性模量还受到温度的影响。
当温度升高时,材料的结构变弱,弹性模量会相应降低;相反,当温度降低时,材料的弹性模量会相应增加。
因此,材料在不同温度下应用,其弹性模量也会不同,工程师应根据应用场景来估算材料弹性模量。
总而言之,弹性模量是衡量材料弹性特性的重要参数,它是材料分析和力学工程中最常用的参数之一。
它受到很多因素的影响,因此在使用材料时,要根据应用场景正确估算其弹性模量,以免材料受外力作用而出现过大变形,从而造成损害。
各种材料的弹性模量

各种材料的弹性模量弹性模量的定义弹性模量(Young’s modulus)是材料在一定应力作用下,沿着受力方向发生弹性变形的能力。
它是描述材料刚度或硬度的一个重要物理参数。
弹性模量的单位是帕斯卡(Pa),常用MPa表示。
各种材料的弹性模量1.金属材料金属材料一般具有良好的弹性和塑性,弹性模量在各种材料中相对较高。
不同金属材料的弹性模量会因其结构和成分的差异而有所不同。
以下是一些常见金属材料的弹性模量(单位:GPa):•铜:120-140•铁:210•铝:70•钢:200-210•镁:40•镍:1702.非金属材料非金属材料的弹性模量相对较低,通常远小于金属材料的弹性模量。
以下是一些常见非金属材料的弹性模量(单位:GPa):•塑料:1-3•橡胶:0.001-0.1•木材:5-25•玻璃:50-90•石膏:3-8•水泥:10-403.复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组成,通常具有良好的综合性能。
复合材料的弹性模量取决于其各个组成部分的弹性模量和它们的体积份额。
因此,复合材料的弹性模量往往会介于其组成部分的弹性模量之间。
4.纳米材料纳米材料是一种由纳米级颗粒组成的材料,具有独特的物理和化学性质。
由于其超小颗粒的尺寸效应,纳米材料的弹性模量可以显著不同于其宏观形式的材料。
纳米材料的弹性模量通常会比宏观材料更高。
弹性模量的影响因素弹性模量受到许多因素的影响,包括材料的结构、成分、温度和载荷速率等。
1.结构:材料的结晶度、晶粒尺寸和晶体缺陷等都会影响材料的弹性模量。
通常情况下,晶体结构越有序,晶粒尺寸越小,弹性模量越高。
2.成分:材料的组成也会对弹性模量产生影响。
不同元素的排列方式和数量会影响材料的刚性和弹性。
3.温度:温度对材料的弹性模量也有影响。
在高温下,材料的弹性模量通常会降低。
4.载荷速率:当载荷施加在材料上时,施加载荷的速率也会影响材料的弹性模量。
较高的载荷速率通常会导致较低的弹性模量。
弹性模量的应用弹性模量在工程和科学研究中有着广泛的应用。
弹性模量

材料的“模量”一般前面要加说明语,如弹性模量、压缩模量、剪切模量、截面模量等。
这些都是与变形有关的一种指标。
杨氏模量(Young's Modulus):杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。
对于线弹性材料有公式σ(正应力)=Eε(正应变)成立,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本身的性质有关。
杨(ThomasYoung1773~1829)在材料力学方面,研究了剪形变,认为剪应力是一种弹性形变。
1807年,提出弹性模量的定义,为此后人称弹性模量为杨氏模量。
钢的杨氏模量大约为2×1011N·m-2,铜的是1.1×1011 N·m-2。
弹性模量(Elastic Modulus)E:弹性模量E是指材料在弹性变形范围内(即在比例极限内),作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。
也常指材料所受应力如拉伸,压缩,弯曲,扭曲,剪切等)与材料产生的相应应变之比。
弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量,故是组织结构不敏感参数。
在工程上,弹性模量则是材料刚度的度量,是物体变形难易程度的表征。
弹性模量E在比例极限内,应力与材料相应的应变之比。
对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲线不符合直线关系的,则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。
根据不同的受力情况,分别有相应的拉伸弹性模量modulus of elasticity for tension (杨氏模量)、剪切弹性模量shear modulus of elasticity (刚性模量)、体积弹性模量、压缩弹性模量等。
剪切模量G(Shear Modulus):剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比。
剪切模数G=剪切弹性模量G=切变弹性模量G 切变弹性模量G,材料的基本物理特性参数之一,与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E、泊桑比ν并列为材料的三项基本物理特性参数,在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。
弹性模量定义与公式

弹性模量开放分类:弹性模量”的一般定义是:应力除以应变,即弹性变形区的应力一应变曲线的斜率:其中入是弹性模量,【stress应力】是引起受力区变形的力,【strain应变】是应力引起的变化与物体原始状态的比,通俗的讲对弹性体施加一个外界作用,弹性体会发生形状的改变称为应变”材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即胡克定律),其比例系数称为弹性模量。
弹性模量的单位是达因每平方厘米。
弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括杨氏模量”、剪切模量”、体积模量”等。
所以,弹性模量”和体积模量” 是包含关系。
基本信息中文名:弹性模量其他外文名:Elastic Modulus 定义:应力除以应变类型:定律目录123456定义/弹性模量弹性模量modulusofelasticity ,又称弹性系数,杨氏模量。
弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质。
是物体变形难易程度的表征。
用E表示。
定义为理想材料在小形变时应力与相应的应变之比。
根据不同的受力情况,分别有相应的(杨氏模量)、(刚性模量)、等。
它是一个材料常数,表征材料抵抗弹性变形的能力,其数值大小反映该材料弹性变形的难易程度。
对一般材料而言,该值比较稳定,但就高聚物而言则对温度和加载速率等条件的依赖性较明显。
对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲线不符合直线关系的,则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。
对一根细杆施加一个拉力F,这个拉力除以杆的截面积S,称为“线应力”,杆的伸长量dL除以原长L,称为“线应变”。
线应力除以线应变就等于E=( F/S)/(dL/L)剪切应变:对一块弹性体施加一个侧向的力 f (通常是摩擦力),弹性体会由方形变成菱形,这个形变的角度a称为“剪切应变”,相应的力f除以受力面积S称为“剪切应力”。
剪切应力除以剪切应变就等于剪切模量G=( f/S)/a体积应变/弹性模量对弹性体施加一个整体的压强p,这个压强称为“体积应力”,弹性体的体积减少量(-dV)除以原来的体积V称为“体积应变”,体积应力除以体积应变就等于体积模量:K=P/(-dV/V)在不易引起混淆时,一般金属材料的弹性模量就是指杨氏模量,即。
弹性模量计算公式

弹性模量计算公式弹性模量,也被称为弹性常数或杨氏模量,用E表示,是描述材料弹性特性的一个参数。
其计算公式如下:E=(F/A)/(ΔL/L)其中,E为弹性模量,F为施加在材料上的力,A为材料的横截面积,ΔL为材料在力作用下变形的长度,L为材料的初始长度。
这个公式是由英国科学家杨恩发现的,用于计算线弹性范围内的材料应力与应变之间的关系。
弹性模量可以用来评估材料的刚性和弹性,是设计工程中重要的参数。
在实际应用中,弹性模量的单位通常是帕斯卡(Pa)或兆帕斯卡(MPa)。
弹性模量的计算公式基于胡克定律,即力和位移之间的线性关系。
胡克定律表明,在小应力下,材料的应变是与施加在它上面的力成正比的。
通过弹性模量的计算公式,我们可以计算材料在承受外力时的弹性变形情况。
这对于设计和工程应用非常重要,例如在建筑结构中确定材料的强度和稳定性、材料选择以及计算材料的变形和应力分布等。
弹性模量在实际应用中具有广泛的用途。
例如,在材料工程中,杨氏模量常用来评估不同材料的刚性和强度,从而指导材料的选择和设计。
在制造业中,弹性模量的准确测量和控制是确保产品质量和性能的重要指标之一、在地震工程中,弹性模量被用来计算建筑结构的稳定性和耐震性能。
此外,弹性模量还可以通过其他参数来计算,例如剪切模量(G)和泊松比(ν)。
剪切模量是描述材料抗剪切变形能力的参数,计算公式为:G=(F/A)/(Δx/h)其中,G为剪切模量,F为施加在材料上的剪切力,A为材料的剪切截面积,Δx为材料在剪切力作用下变形的长度,h为材料的厚度。
泊松比是描述材料在拉伸或压缩时横向变形与纵向变形的比值,计算公式为:ν=-(ΔW/W)/(ΔL/L)其中,ν为泊松比,ΔW为材料在力作用下横向变形的宽度变化,W 为材料的初始宽度。
这些公式提供了不同角度下计算材料性能的方法,使得弹性模量可以从不同角度进行评估和应用。
总之,弹性模量的计算公式是E=(F/A)/(ΔL/L),它是描述材料弹性特性的一个重要参数。
弹性模量定义与公式

弹性模量开放分类:“弹性模量”的一般定义是:应力除以应变,即弹性变形区的应力-应变曲线的斜率:其中λ是弹性模量,【stress应力】是引起受力区变形的力,【strain应变】是应力引起的变化与物体原始状态的比,通俗的讲对弹性体施加一个外界作用,弹性体会发生形状的改变称为“应变”。
材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即胡克定律),其比例系数称为弹性模量。
弹性模量的单位是达因每平方厘米。
“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。
所以,“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。
基本信息?中文名:弹性模量其他外文名:Elastic Modulus 定义:应力除以应变类型:定律目录• 1• 2• 3• 4• 5• 6定义/弹性模量?混凝土弹性模量测定仪弹性模量modulusofelasticity,又称弹性系数,杨氏模量。
弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质。
是物体变形难易程度的表征。
用E表示。
定义为理想材料在小形变时应力与相应的应变之比。
根据不同的受力情况,分别有相应的?(杨氏模量)、?(刚性模量)、?等。
它是一个材料常数,表征材料抵抗弹性变形的能力,其数值大小反映该材料弹性变形的难易程度。
对一般材料而言,该值比较稳定,但就高聚物而言则对温度和加载速率等条件的依赖性较明显。
对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲线不符合直线关系的,则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。
线应变/弹性模量?弹性模量?对一根细杆施加一个拉力F,这个拉力除以杆的截面积S,称为“线应力”,杆的伸长量dL 除以原长L,称为“线应变”。
线应力除以线应变就等于E=(?F/S)/(dL/L)剪切应变:对一块弹性体施加一个侧向的力f(通常是摩擦力),弹性体会由方形变成菱形,这个形变的角度a称为“剪切应变”,相应的力f除以受力面积S称为“剪切应力”。
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弹性模量弹性模量的定义弹性模量(也称为杨氏模量)是描述一个物质材料在受力作用下变形程度的一个物理量。
它反映了材料的刚度和变形性能,是衡量材料抵抗形变的能力的重要指标。
弹性模量通常用大写字母E表示,单位为帕斯卡(Pa)或兆帕斯卡(MPa)。
计算弹性模量的公式根据弹性原理和胡克定律,可以使用以下公式计算弹性模量:E = (F * L) / (A * δL)其中,E表示弹性模量,F表示受力的大小,L表示初始长度,δL表示长度的变化,A表示截面积。
弹性模量的单位弹性模量的单位通常使用帕斯卡(Pa)或兆帕斯卡(MPa)。
1兆帕斯卡等于1000兆帕斯卡,1兆帕斯卡等于1000万帕斯卡。
材料的刚度与弹性模量的关系材料的刚度是指材料在受力作用下变形的难易程度。
刚度越大,材料的弹性模量就越大。
不同材料具有不同的刚度,因此弹性模量也有很大的差异。
例如,钢材拥有较高的刚度和弹性模量,而橡胶则有较低的刚度和弹性模量。
弹性模量在工程中的应用弹性模量在工程中有广泛的应用。
以下是几个例子:1. 结构设计在建筑和桥梁的设计中,弹性模量被用于确定材料的刚度,从而保证结构的稳定性和安全性。
通过合理选择具有适当弹性模量的材料,可以减小结构的变形和振动。
2. 材料选择弹性模量也被用于选择适合特定工程应用的材料。
对于需要具有高刚度和强度的应用,如汽车引擎零件和机械元件,选择具有高弹性模量的材料将是更合适的。
3. 模拟和仿真在工程设计和优化的过程中,使用弹性模量进行模拟和仿真可以帮助工程师评估结构的性能。
通过模拟不同材料和结构参数的变化,可以找到最优设计方案,提高工程效率。
4. 材料测试弹性模量还被用于材料测试。
通过测量材料在受力作用下的应力和应变,可以计算出其弹性模量。
这些测试可以帮助验证材料的性能和质量。
总结弹性模量是描述材料变形程度的重要指标,它与材料的刚度直接相关。
弹性模量的计算公式为E = (F * L) / (A * δL),单位通常使用帕斯卡(Pa)或兆帕斯卡(MPa)。
弹性模量

弹性模量拼音:tanxingmoliang英文名称:Elastic Modulus,又称Young 's Modulus(杨氏模量)定义:材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。
单位:达因每平方厘米。
意义:弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。
弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。
它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通弹簧中的刚度。
说明:又称杨氏模量。
弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质。
是物体弹性t变形难易程度的表征。
用E表示。
定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。
E以单位面积上承受的力表示,单位为牛/米^2。
模量的性质依赖于形变的性质。
剪切形变时的模量称为剪切模量,用G表示;压缩形变时的模量称为压缩模量,用K 表示。
模量的倒数称为柔量,用J表示。
拉伸试验中得到的屈服极限бs和强度极限бb ,反映了材料对力的作用的承受能力,而延伸率δ 或截面收缩率ψ,反映了材料缩性变形的能力,为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度,在实际工程结构中,材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的,这是因为一旦零件按应力设计定型,在弹性变形范围内的服役过程中,是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的。
一般按引起单为应变的负荷为该零件的刚度,例如,在拉压构件中其刚度为:式中A0为零件的横截面积。
由上式可见,要想提高零件的刚度E A0,亦即要减少零件的弹性变形,可选用高弹性模量的材料和适当加大承载的横截面积,刚度的重要性在于它决定了零件服役时稳定性,对细长杆件和薄壁构件尤为重要。
因此,构件的理论分析和设计计算来说,弹性模量E是经常要用到的一个重要力学性能指标。
在弹性范围内大多数材料服从胡克定律,即变形与受力成正比。
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00EA A P ==ε
σε弹性模量,英文名称:modulusofelasticity ;弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质,用E 表示,定义为理想材料有小形变时应力(如拉伸、压缩、弯曲、扭曲、剪切等)与相应的应变之比。
E 以单位面积上承受的力表示,单位为N/m 2。
模量的性质依赖于形变的性质。
剪切形变时的模量称为剪切模量,用G 表示;压缩形变时的模量称为压缩模量,用K 表示。
模量的倒数称为柔量,用J 表示。
弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。
它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通弹簧中的刚度。
弹性模量主要决定于材料本身的化学成分,合金化、热处理、冷热加工对它的影响很小。
各种钢的弹性模量差别很小,在室温下,刚的弹性模量大都在190,000~220,000N/mm 2之间,而剪切模量G 为80000N/mm 2左右。
拉伸试验中得到的屈服极限бb 和强度极限бS ,反映了材料对力的作用的承受能力,而延伸率δ或截面收缩率ψ,反映了材料塑性变形的能力,为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度,在实际工程结构中,材料弹性模量E 的意义通常是以零件的刚度体现出来的,这是因为一旦零件按应力设计定型,在弹性变形范围内的服役过程中,是以其所受负荷而产生的变性量来判断其刚度的。
一般按引起单位应变的负荷为该零件的刚度,例如,在拉压构件中其刚度为: 式中A 0为零件的横截面积。
由上式可见,要想提高零件的刚度E A 0,亦即要减少零件的弹性变形,可选用高弹性模量的材料和适当加大承载的横截面积,刚度的重要性在于它决定了零件服役时的稳定性,对细长杆件和薄壁构件尤为重要。
因此,构件的理论分析和设计计算来说,弹性模量E 是经常要用到的一个重要力学性能指标。
在弹性范围内大多数材料服从虎克定律,即变形与受力成正比。
纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E ,也叫杨氏模量。
横向应变与纵向应变之比值称为泊松比µ,也叫横向变性系数,它是反映材料横向变形的弹性常数。
常用材料的弹性模量、切变模量和泊松比如下。