杨氏模量大概值,杨氏模量准确值

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-03-28 14:03:00

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。

弹性模量:在弹性变形阶段,也是选定机械零件材料的依据之一(工程技术设计)

弹性模量是工程材料重要的性能参数,从宏观角度来说,弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度,从微观角度来说,则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。 凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量,如键合方式、晶体结构(热处理,奥氏体、马氏体之间变化)、化学成分(金属、非金属元素的含量)、微观组织、温度(热处理温度)等。

应用材料包括:金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等。

但是为什么一般工程应用中把弹性模量作为常量?

因合金成分不同、热处理状态不同、冷塑性变形不同等,金属材料的杨氏模量值会有5%或者更大的波动。但是总体来说,金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标,合金化、热处理(显微组织)、冷塑性变形等对弹性模量的影响较小,温度、加载速率等外在因素对其影响也不大。

杨氏模量公式:

线应力(单位面积上的拉力),对一条细杆施加一个拉力F,这个拉力除以杆的截面积S,称为线应力。

线应变(单位长度上的伸长量),杆的伸长量dL除以原长L。

单位:兆帕

杨氏模量,线应力除以线应变就等于杨氏模量E=(F/S)➗(dL/L)。

杨氏模量和刚度的关系?

杨氏模量的大小标志了材料的刚性,杨氏模量越大,越不容易发生形变。比如大家都知道钢的刚度大,钢的杨氏模量大约为2×1011N·m-2,铜的是1.1×1011 N·m-2,所以钢更不容易发生变形。

杨氏模量大概值,杨氏模量准确值(1)

图1

如上图,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,在拉伸试验中可以通过oA’阶段测量材料的弹性模量E。

材料的塑性:如下包括伸长率、断面收缩率

杨氏模量大概值,杨氏模量准确值(2)

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