弹性模量、剪切模量、 体积模量 、强度、刚度，泊松比.doc

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1、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度，泊松比杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度，泊松比2010-11-3011:58杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度"模量"可以理解为是一种标准量或指标。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'sModulus):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

2、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1.1×1011N·m-2。弹性模量(ElasticModulus)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，

3、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modulusofelasticityfortension(杨氏模量、剪切弹性模量shearm

4、odulusofelasticity(刚性模量、体积弹性模量、压缩弹性模量等。剪切模量G(ShearModulus):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。其定义为:G=τ/γ，其中G(Mpa)为切变弹性模量;τ为剪切应力(Mpa);γ为剪切应变弧度。体积模量K(BulkModulus):体积模量可描述均质各向同性

5、固体的弹性，可表示为单位面积的力，表示不可压缩性。公式如下K=E/(3×(1-2×v)),其中E为弹性模量，v为泊松比。具体可参考大学里的任一本弹性力学书。性质:物体在p0的压力下体积为V0;若压力增加(p0→p0+dP)，则体积减小为(V0-dV)。则K=(p0+dP)/(V0-dV)被称为该物体的体积模量(modulusofvolumeelasticity)。如在弹性范围内，则专称为体积弹性模量。体积模量是一个比较稳定的材料常数。因为在各向均压下材料的体积总是变小的，故K值永为正值，单位MPa。体

6、积模量的倒数称为体积柔量。体积模量和拉伸模量、泊松比之间有关系:E=3K(1-2μ。压缩模量(CompressionModulus):压缩模量指压应力与压缩应变之比。储能模量E':储能模量E'实质为杨氏模量，表述材料存储弹性变形能量的能力。储能模量表征的是材料变形后回弹的指标。储能模量E'是指粘弹性材料在交变应力作用下一个周期内储存能量的能力，通常指弹性;耗能模量E'':耗能模量E''是模量中应力与变形异步的组元;表征材料耗散变形能量的能力,体现了材料的粘性本质。耗能模量E''指的是在一个变化周期内所

7、消耗能量的能力。通常指粘性切线模量(TangentModulus):切线模量就是塑性阶段，屈服极限和强度极限之间的曲线斜率。是应力应变曲线上应力对应变的一阶导数。其大小与应力水平有关，并非一定值。切线模量一般用于增量有限元计算。切线模量和屈服应力的单位都是N/m2截面模量:截面模量是构件截面的一个力学特性。是表示构件截面抵抗某种变形能力的指标，如抗弯截面模量、抗扭截面模量等。它只与截面的形状及中和轴的位置有关，而与材料本身的性质无关。在有些书上，截面模量又称为截面系数或截面抵抗矩等。强度强度是指某种材

8、料抵抗破坏的能力，即材料抵抗变形弹性塑性和断列的能力应力。一般只是针对材料而言的。它的大小与材料本身的性质及受力形式有关。可分为:屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。如某种材料的抗拉强度、抗剪强度是指这种材料在单位面积上能承受的最大拉力、剪力，与材料的形状无关。例如拉伸强度和拉伸模量的比较:他们的单位都是MPa或GPa。拉伸强度是指材料在拉伸过程中最大可以承受的应力，而拉伸模量是指材料在拉伸时的弹性。对于钢材，例如45号钢，拉伸模量在1