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。彈性模量的單位是達(dá)因每平方厘米。"彈性模量"是描述物質(zhì)彈性的個(gè)物理量，是個(gè)統(tǒng)稱，表示方法可以是"楊氏模量"、"體積模量"等。

體積應(yīng)變

對彈性體施加個(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)

在不易引起混淆時(shí)，般金屬材料的彈性模量就是楊氏模量，即正彈性模量。

單位:E(彈性模量)兆帕(MPa)

意義

彈性模量是程材料重要的性能參數(shù)，從宏觀角度來說，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(qiáng)度的反映。凡影響鍵合強(qiáng)度的因素均能影響材料的彈性模量，如鍵合方式、晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、微觀組織、溫度等。因合金成分不同、熱處理狀態(tài)不同、冷塑性變形不同等，金屬材料的楊氏模量值會(huì)有5%或者更大的波動(dòng)。但是總體來說，金屬材料的彈性模量是個(gè)對組織不敏感的力學(xué)性能標(biāo)，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、加載速率等外在因素對其影響也不大，所以般程應(yīng)用中都把彈性模量作為常數(shù)。

彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的標(biāo)，其值越大，使材料發(fā)生定彈性變形的應(yīng)力也越大，即材料剛度越大，亦即在定應(yīng)力作用下，發(fā)生彈性變形越小。彈性模量E是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標(biāo)，相當(dāng)于普通彈簧中的剛度。

說明

又稱楊氏模量，彈性材料的種zui重要、征的力學(xué)性質(zhì)，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(shí)應(yīng)力與相應(yīng)的應(yīng)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(zhì)依賴于形變的性質(zhì)。剪切形變時(shí)的模量稱為剪切模量，用G表示;壓縮形變時(shí)的模量稱為壓縮模量，用K表示。模量的倒數(shù)稱為柔量，用J表示。

拉伸試驗(yàn)中得到的屈服限σs和強(qiáng)度限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范圍內(nèi)抵抗變形的難易程度，在實(shí)際程結(jié)構(gòu)中，材料彈性模量E的意義通常是以零件的剛度體現(xiàn)出來的，這是因?yàn)榈┝慵磻?yīng)力定型，在彈性變形范圍內(nèi)的服役過程中，是以其所受負(fù)荷而產(chǎn)生的變形量來判斷其剛度的。般按引起單位應(yīng)變的負(fù)荷為該零件的剛度，例如，在拉壓構(gòu)件中其剛度為:EA0

式中 A0為零件的橫截面積。

由上式可見，要想提零件的剛度E A0,亦即要減少零件的彈性變形，可選用彈性模量的材料和適當(dāng)加大承載的橫截面積，剛度的重要性在于它決定了零件服役時(shí)穩(wěn)定性，對細(xì)長桿件和薄壁構(gòu)件尤為重要。因此，構(gòu)件的理論分析和計(jì)算來說，彈性模量E是經(jīng)常要用到的個(gè)重要力學(xué)性能標(biāo)。

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彈性模量檢測儀的體積應(yīng)變

體積應(yīng)變

意義

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