靜彈模,又稱靜彈性模量、彈性係數,是描述固體材料抵抗形變能力的物理量。一條長度為L、截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長ΔL。F/S叫脅強,其物理意義是金屬數單位截面積所受到的力;ΔL/L叫脅變其物理意義是金屬絲單位長度所對應的伸長量。脅強與脅變的比叫彈性模量:即。ΔL是微小變化量。彈性材料的一種最重要、最具特徵的力學性質。是物體變形難易程度的表征。用E表示。
基本介紹
- 中文名:靜彈模
- 別稱:靜彈性模量、彈性係數
- 描述:固體材料抵抗形變能力
- 分類:拉伸彈性模量等
定義,分類,楊氏模量,剪下模量,壓縮模量,意義,
定義
理想材料在小形變時應力與相應的應變之比。
分類
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t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以單位面積上承受的力表示,單位為牛/米^2。模量的性質依賴於形變的性質。
剪下模量
剪下形變時的模量稱為剪下模量,用G表示;
壓縮模量
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。
意義
彈性模量是一個材料常數,表征材料抵抗彈性變形的能力,其數值大小反映該材料彈性變形的難易程度。
對一般材料而言,該值比較穩定,但就高聚物而言則對溫度和載入速率等條件的依賴性較明顯。對於有些材料在彈性範圍內應力-應變曲線不符合直線關係的,則可根據需要可以取切線彈性模量、割線彈性模量等人為定義的辦法來代替它的彈性模量值。
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。
拉伸試驗中得到的屈服極限бb和強度極限бS,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,反映了材料縮性變形的能力,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。一般按引起單為應變的負荷為該零件的剛度,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,對細長桿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說,彈性模量E是經常要用到的一個重要力學性能指標。
在彈性範圍內大多數材料服從虎克定律,即變形與受力成正比。縱向應力與縱向應變的比例常數就是材料的彈性模量E,也叫楊氏模量。