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橡膠行業(yè)物理名詞:彈性模量介紹

發(fā)布時(shí)間:2023-04-07 瀏覽人數(shù):239

彈性模量:材料在彈性變形階段內(nèi),正應(yīng)力和對(duì)應(yīng)的正應(yīng)變的比值。

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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”是描述物質(zhì)彈性的一個(gè)物理量,是一個(gè)總稱,包括“楊氏模量”、“剪切模量”、“體積模量”等。所以,“彈性模量”和“體積模量”是包含關(guān)系。

 

一般地講,對(duì)彈性體施加一個(gè)外界作用(稱為“應(yīng)力”)后,彈性體會(huì)發(fā)生形狀的改變(稱為“應(yīng)變”),“彈性模量”的一般定義是:應(yīng)力除以應(yīng)變。例如:

 

線應(yīng)變:對(duì)一根細(xì)桿施加一個(gè)拉力F,這個(gè)拉力除以桿的截面積S,稱為“線應(yīng)力”,桿的伸長(zhǎng)量dL 除以原長(zhǎng)L,稱為“線應(yīng)變”。線應(yīng)力除以線應(yīng)變就等于楊氏模量E=(F/S)/(dL/L)。

 

剪切應(yīng)變:對(duì)一塊彈性體施加一個(gè)側(cè)向的力f(通常是摩擦力),彈性體會(huì)由方形變成菱形,這個(gè)形變的角度a 稱為“剪切應(yīng)變”,相應(yīng)的力f  除以受力面積S 稱為“剪切應(yīng)力”。剪切應(yīng)力除以剪切應(yīng)變就等于剪切模量G=(f/S)/a。

 

體積應(yīng)變:對(duì)彈性體施加一個(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(lái)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),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)吉帕 (GPa)。


彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo),其值越大,使材料發(fā)生一定彈性變形的應(yīng)力也越大,即材料剛度越大,亦即在一定應(yīng)力作用下,發(fā)生彈性變形越小。

 

彈性模量E 是指材料在外力作用下,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指標(biāo),相當(dāng)于普通彈簧中的剛度。


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