杨氏模量
線彈性固體材料的力學性能
楊氏模量,也称杨氏模数(英語:Young's modulus),一般將楊氏模量習慣稱爲彈性模量,是材料力學中的名詞。彈性材料承受正向應力時會產生正向應變,在形變量沒有超過對應材料的一定彈性限度時,定義正向應力與正向應變的比值为这种材料的楊氏模量。公式記為
或是
其中, 表示楊氏模量, 表示正向應力, 表示軸力, 表示斷面面積, 表示正向應變。
楊氏模量以英國科學家托马斯·杨命名。
各種材料的楊氏模量約值编辑
楊氏模量取決於材料的組成。舉例來說,大部分金屬在合金成分不同、熱處理在加工過程中的應用,其楊氏模量值會有5%或者更大的波動。正如以下的很多材料的楊氏模量值非常接近。
材料 | 楊氏模量 ( ) / | 楊氏模量 ( ) / lbf/in² |
---|---|---|
橡膠(微小应变) | 0.01-0.1 | 1,500-15,000 |
低密度聚乙烯 | 0.2 | 30,000 |
聚丙烯 | 1.5-2 | 217,000-290,000 |
聚对苯二甲酸乙二酯 | 2-2.5 | 290,000-360,000 |
聚苯乙烯 | 3-3.5 | 435,000-505,000 |
尼龍 | 2-4 | 290,000-580,000 |
橡木(颗粒表面) | 11 | 1,600,000 |
高强度混凝土(受到压缩) | 30 | 4,350,000 |
金屬鎂 | 45 | 6,500,000 |
玻璃(所有种类) | 71.7 | 10,400,000 |
鋁 | 69 | 10,000,000 |
黄銅和青銅 | 103-124 | 17,000,000 |
鈦 (Ti) | 105-120 | 15,000,000-17,500,000 |
碳纤维强化塑料(单向,颗粒表面) | 150 | 21,800,000 |
合金与鋼 | 190-210 | 30,000,000 |
鎢 (W) | 400-410 | 58,000,000-59,500,000 |
碳化硅(SiC) | 450 | 65,000,000 |
碳化鎢(WC) | 450-650 | 65,000,000-94,000,000 |
單碳納米管[1] | approx. 1,000 | approx. 145,000,000 |
鑽石 | 1,050-1,200 | 150,000,000-175,000,000 |
单位编辑
楊氏模量的因次同壓強,在SI單位制中,壓力的單位為Pa也就是帕斯卡。
但是通常在工程的使用中,因各材料楊氏模量的量值都十分的大,所以常以百萬帕斯卡(MPa)或十億帕斯卡(GPa)作為其單位。
- (1牛顿每平方毫米为1MPa)
- (1千牛顿每平方毫米为1GPa)
參看编辑
參考文獻编辑
- ^ ELECTRONIC AND MECHANICAL PROPERTIES OF CARBON NANOTUBES (PDF). [2005-08-21]. (原始内容存档 (PDF)于2005-10-29).
换算公式 | ||||||||||
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均质各向同性线弹性材料具有独特的弹性性质,因此知道弹性模量中的任意两种,就可由下列换算公式求出其他所有的弹性模量。 | ||||||||||
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