杨氏模量单位转换杨氏模量单位杨氏模量公式的单位 _模量

作者：蓝扳手
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1、弹性模量:
【杨氏模量单位转换杨氏模量单位杨氏模量公式的单位】(1)定义
弹性模量:材料在弹性变形阶段内，正应力和对应的正应变的比值。
材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律)，其比例系数称为弹性模量。
“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量，是一个总称，包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。所以，“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。
一般地讲，对弹性体施加一个外界作用(称为“应力”)后，弹性体会发生形状的改变(称为“应变”)，“弹性模量”的一般定义是:应力除以应变。例如:
线应变--对一根细杆施加一个拉力F，这个拉力除以杆的截面积S，称为“线应力”，杆的伸长量dL除以原长L，称为“线应变” 。线应力除以线应变就等于杨氏模量E=( F/S)/(dL/L)
剪切应变--对一块弹性体施加一个侧向的力f(通常是摩擦力)，弹性体会由方形变成菱形，这个形变的角度a称为“剪切应变”，相应的力f除以受力面积S称为“剪切应力” 。剪切应力除以剪切应变就等于剪切模量G=( f/S)/a体积应变--对弹性体施加一个整体的压强p，这个压强称为“体积应力”，弹性体的体积减少量(-dV)除以原来的体积V称为“体积应变”，体积应力除以体积应变就等于体积模量: K=P/(-dV/V)在不易引起混淆时，一般金属材料的弹性模量就是指杨氏模量，即正弹性模量。单位:E(弹性模量)吉帕(GPa)
(2)影响因素
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、化学成分、微观组织、温度等。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(纤维组织)、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，所以一般工程应用中都把弹性模量作为常数。
(3)意义
弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。
弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。
2、刚度
(1)定义
刚度:结构或构件抵抗弹性变形的能力，用产生单位应变所需的力或力矩来量度。.
转动刚度(k):--k=M/θ
其中，M为施加的力矩，θ为旋转角度。
其他的刚度包括:拉压刚度(Tension and compressionstiffness)、轴力比轴向线应变(EA)、剪切刚度(shear stiffness)、剪切力比剪切应变(GA)、扭转刚度(torsional stiffness)、扭矩比扭应变(GI)、弯曲刚度(bending stiffness)、弯矩比曲率(EI)
(2)计算方法
计算刚度的理论分为小位移理论和大位移理论。
大位移理论根据结构受力后的变形位置建立平衡方程，得到的结果精确，但计算比较复杂。小位移理论在建立平衡方程时暂时先假定结构是不变形的，由此从外载荷求得结构内力以后，再考虑变形计算问题。
大部分机械设计都采用小位移理论。例如，在梁的弯曲变形计算中，因为实际变形很小，一般忽略曲率式中的挠度的一阶导数，而用挠度的二阶导数近似表达梁轴线的曲率。这样做的目的是将微分方程线性化，以大大简化求解过程;而当有几个载荷同时作用时，可分别计算每个载荷引起的弯曲变形后再叠加。
(3)分类及意义
静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度。动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度，即引起单位振幅所需的动态力。如果干扰力变化很慢(即干扰力的频率远小于结构的固有频率)，动刚度与静刚度基本相同。干扰力变化极快(即干扰力的频率远大于结构的固有频率时)，结构变形比较小，即动刚度比较大。当干扰力的频率与结构的固有频率相近时,有共振现象,此时动刚度最小，即最易变形，其动变形可达静载变形的几倍乃至十几倍。

杨氏模量单位转换 杨氏模量单位 杨氏模量公式的单位

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