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你知道其中的区别吗?杨氏模量、弹性模量、剪切模量、强度、泊松比?

xunaa
2024-10-05 19:08:14
编辑说
杨氏模量:
杨氏模量即弹性模量,是材料力学中的一个概念。对于线弹性材料,建立公式(法向应力)=E(法向应变),其中 为法向应力, 为法向应变,E 为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本身的

杨氏模量:

杨氏模量即弹性模量,是材料力学中的一个概念。对于线弹性材料,建立公式(法向应力)=E(法向应变),其中 为法向应力, 为法向应变,E 为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本身的特性。 Thomas Young (17731829)研究了材料力学中的剪切变形,认为剪切应力是一种弹性变形。 1807年,他提出了弹性模量的定义,后来称为杨氏模量。钢的杨氏模量约为21011N·m-2,铜的杨氏模量为1.11011N·m-2。

弹性模量E:

弹性模量E是指在弹性变形范围内(即比例极限内)作用于材料的纵向应力和纵向应变的比例常数。也常指材料所受的应力(如拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切等)与材料产生的相应应变的比值。

弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量,因此它是对组织结构不敏感的参数。在工程中,弹性模量是材料刚度的度量,表示物体变形的难易程度。

弹性模量E是材料在比例极限内的应力与相应应变的比值。对于一些应力-应变曲线在弹性范围内不符合直线关系的材料,可以根据需要采用切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的方法来代替其弹性模量值。根据受力条件的不同,有相应的拉伸弹性模量(杨氏模量)、剪切弹性模量、剪切弹性模量(刚性模量)、体积弹性模量、压缩弹性模量。模数等

剪切模量G(剪切模量):

剪切模量是指剪切应力与剪切应变的比值。剪切模量G=剪切弹性模量G=剪切弹性模量G 剪切弹性模量G 是材料的基本物理性能参数之一,与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E 相同,泊斯模量Sanbi 列为材料的三个基本物理性能参数,广泛应用于材料力学和弹性力学中。

定义为:G=/,其中G(Mpa)为剪切弹性模量;

为剪切应力(Mpa);

是剪切应变(弧度)。

体积模量K(体积模量):

体积模量描述了均匀各向同性固体的弹性,可以表示为每单位面积的力,表示不可压缩性。公式如下:K=E/(3(1-2v)),其中E为弹性模量,v为泊松比。详细内容请参阅大学内任意一本弹性力学书籍。

性质:物体在p0压力下的体积为V0;如果压力增加(p0p0+dP),体积减小到

(V0-dV)。则K=(p0+dP)/(V0-dV)称为物体的体积模量。

弹性)。如果在弹性范围内,则专门称为体积弹性模量。体积模量是一个相对稳定的材料常数。由于在各个方向均布压力下,材料的体积总是变小,因此K值始终为正值,单位为MPa。体积模量的倒数称为体积柔量。体积模量、拉伸模量与泊松比之间存在关系:E=3K(1-2)。

压缩模量:

压缩模量是指压缩应力与压缩应变的比值。

储能模量E\\\':

储能模量E本质上是杨氏模量,它表示材料储存弹性变形能的能力。储能模量代表材料变形后的回弹指数。

储能模量E'是指粘弹性材料在交变应力作用下,在一个周期内储存能量的能力,通常指弹性;

能量耗散模量E\\\'\\\':

耗能模量E\\\'\\\'是模量中应力和变形的异步分量;它表征了材料耗散变形能的能力,反映了材料的粘性性质。

能量消耗模数E\\\'\\\'是指一个变化周期内消耗能量的能力。通常指的是粘性

你知道其中的区别吗?杨氏模量、弹性模量、剪切模量、强度、泊松比?

切线模量:

切线模量是塑性阶段屈服极限与强度极限之间曲线的斜率。是应力-应变曲线上应力与应变的一阶导数。其大小与应力水平有关,并不是某个值。切线模量通常用于增量有限元计算。切线模量和屈服应力的单位均为N/m2

截面模数:

截面模量是构件截面的力学性能。是表示构件截面抵抗一定变形能力的指标,如弯曲截面模量、扭转截面模量等。它只与截面形状和中性轴位置有关,而与任何事物无关与材料本身的特性有关。在一些书籍中,截面模量也称为截面系数或截面阻力矩等。

实力:

强度是指某种材料抵抗破坏的能力,即材料抵抗变形(弹性\塑性)和断裂(应力)的能力。一般只针对材料。其大小与材料本身的性质和应力的形式有关。可分为:屈服强度、拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、剪切强度等。

例如,某种材料的拉伸强度和剪切强度是指该材料单位面积所能承受的最大拉力和剪切力,与材料的形状无关。

例如,拉伸强度和拉伸模量的比较:它们的单位都是MPa或GPa。拉伸强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大应力,而拉伸模量是指材料在拉伸时的弹性。对于钢材,如45号钢,拉伸模量在100MPa量级,一般为200-500MPa,而拉伸模量在100GPa量级,一般为180-210Gpa。

刚度:

刚度(即硬度)是指某种部件或结构抵抗变形的能力。它是衡量材料弹性变形难易程度的指标。主要是指引起单位变形所需的应力。通常用于组件或结构。其尺寸不仅与材料本身的性能有关,还与构件或结构的截面和形状有关。

刚度越高,物体的行为就越“硬”。对于不同的事物,刚度有不同的表达方式,如静刚度、动刚度、环刚度等。一般来说,刚度的单位是牛顿/米,或者牛顿/毫米,代表产生单位长度所需的力形变。

法向刚度和剪切刚度的单位也是N/m 或N/mm。区别在于力的方向。

一般用弹性模量E来表示。E的大小一般只与原子间的力有关,与组织状态关系不大。通常钢和铸铁的弹性模量差异很小,即它们的刚度几乎相同,但它们的强度却有很大差异。

“弹性模量”是描述材料弹性的物理量。它是一个通用术语,包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。因此,“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。

一般来说,弹性体受到外部作用(称为“应力”)后,弹性体会改变其形状(称为“应变”)。 “弹性模量”的一般定义是:应力除以应变。

例如:

线性应变—— 将拉力F 施加到细杆上。该拉力除以杆的横截面积S称为“线性应力”。杆的伸长量dL 除以原始长度L 称为“线性应变”。线应力除以线应变等于杨氏模量E: F/S=E(dL/L)

剪切应变——向弹性体施加侧向力f(通常是摩擦力)。弹性体将从正方形变为菱形。这种变形的角度称为“剪切应变”。相应的力f 除以力f。受力面积S称为“剪应力”。剪切应力除以剪切应变等于剪切模量G: f/S=G*a

体积应变——在弹性体上施加总压力p。这种压力称为“体积应力”。弹性体的体积减少量(-dV)除以原始体积V,称为“体积应变”。体积应力除以体积应变等于体积模量: p=K(-dV/V)

注:液体只有体积模量,其他弹性模量均为零,故用弹性模量指体积模量。

一般情况下,弹性体的应变很小,即体积的变化与原始体积相比是很小的数字。这种情况下,体积的相对变化和密度的相对变化只是正负方向相反,但大小相同。例如,如果体积减少0.01%,密度将增加0.01%。

体积模量不是负值(从前面的定义可以看出),并且不仅仅是气体具有体积模量。所有固体、液体和气体都具有体积模量。然而,液体和气体没有杨氏模量和剪切模量。

泊松比

用户评论

ー半忧伤

终于找到了一个解释这些物理材料参数的帖子!我总是把它们弄混淆。

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赋流云

杨氏模量和弹性模量,这两个就是经常被大家混淆的吧?

    有15位网友表示赞同!

回忆未来

做一些机械设计的时候,这些参数真的很重要哦~

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凝残月

强度、泊松比这些词我听得耳熟能详,但具体的定义还是有些糊涂。

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自繩自縛

剪切模量听起来比较陌生,这个参数指的是什么?

    有8位网友表示赞同!

花海

看不懂,専門的术语太多!

    有8位网友表示赞同!

熏染

学习材料力学真是越来越难了...

    有13位网友表示赞同!

代价是折磨╳

感觉这些概念还是有关系的吧?希望能看到更详细的解释。

    有20位网友表示赞同!

折木

杨氏模量表示物体在拉伸或压缩时抵抗变形的能力吧。

    有11位网友表示赞同!

仅有的余温

弹性是一个很重要的概念,学习它对理解材料性质很重要!

    有7位网友表示赞同!

命运不堪浮华

需要好好复习一下这些参数的意思!

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秒淘你心窝

強度是材料承受外力破坏的极限,这个容易理解一些。

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白恍

我一直在想如果能做个图表或示意图来解释这些概念就好了...

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生命一旅程

泊松比描述的是材料在拉伸时发生体积变化的相关性吧?

    有8位网友表示赞同!

迁心

学习机械设计需要很强的数学基础,感觉压力很大…

    有13位网友表示赞同!

青衫故人

这个帖子的标题把我给吸引了,因为我确实经常把它们弄混淆。

    有17位网友表示赞同!

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