彈性模量

線應變

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於楊氏模量E=( F/S)/(dL/L)

剪下應變：

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“剪下應變”，相應的力f除以受力面積S稱為“剪切應力”。剪下應力除以剪下應變就等於剪下模量G=( f/S)/a

體積應變

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於體積模量: K=P/(-dV/V)

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：E（彈性模量）兆帕（MPa）

意義

彈性模量是工程材料重要的性能參數，從巨觀角度來說，彈性模量是衡量物體抵抗彈性變形能力大小的尺度，從微觀角度來說，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、溫度等。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。但是總體來說，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（纖維組織）、冷塑性變形等對彈性模量的影響較小，溫度、載入速率等外在因素對其影響也不大，所以一般工程套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，相當於普通彈簧中的剛度。

說明

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征，用E表示。定義為理想材料有小形變時應力與相應的應變之比。E以σ單位面積上承受的力表示，單位為N/m^2。模量的性質依賴於形變的性質。剪下形變時的模量稱為剪下模量，用G表示；壓縮形變時的模量稱為壓縮模量，用K表示。模量的倒數稱為柔量，用J表示。

拉伸試驗中得到的屈服極限σs和強度極限σb，反映了材料對力的作用的承受能力，而延伸率δ或截面收縮率ψ，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：EA0

彈性模量

基本介紹

線應變

剪下應變：

體積應變

意義

說明

單位指標

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