杨氏模量是一种弹性模量吗 |
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来源:N 更新时间:2010-6-16 |
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杨氏模量是一种弹性模量吗 钢的杨氏模量为2.0×1011n·m-2,铜的杨氏模量为1.1×1011n·m-2。从此可以推出其它金属的杨氏模量的数量级。具体要计算时,可以查金属手册,更精确、权威。 钢:2.0 铁:1.9 铝:0.70 黄铜:0.91 铜:1.1 玻璃:0.55 铅:0.16 镍:2.1 钨:3.6 单位都是10的11次方牛顿每平方米 材料的变形分为弹性变形(外力撤销可以恢复原来形状)和塑性变形(外力撤销不能恢复原来形状,形状发生变化) 屈服强度:当材料所受应力超过弹性极限后,变形增加较快,此时除了产生弹性变形外,还产生部分塑性变形。当应力达到一个值后,塑性应变急剧增加,曲线出现一个波动的小平台,这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定,因此以它作为材料抗力的指标,称为屈服点或屈服强度。 拉伸强度:拉伸强度是指材料在拉伸应力下产生最大均匀塑性变形的应力值。 钢的杨氏模量为2.0×1011n·m-2,铜的杨氏模量为1.1×1011n·m-2。从此可以推出其它金属的杨氏模量的数量级。具体要计算时,可以查金属手册,更精确、权威。 钢:2.0 铁:1.9 铝:0.70 黄铜:0.91 铜:1.1 玻璃:0.55 铅:0.16 镍:2.1 钨:3.6 单位都是10的11次方牛顿每平方米 材料的变形分为弹性变形(外力撤销可以恢复原来形状)和塑性变形(外力撤销不能恢复原来形状,形状发生变化) 屈服强度:当材料所受应力超过弹性极限后,变形增加较快,此时除了产生弹性变形外,还产生部分塑性变形。当应力达到一个值后,塑性应变急剧增加,曲线出现一个波动的小平台,这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定,因此以它作为材料抗力的指标,称为屈服点或屈服强度。 拉伸强度:拉伸强度是指材料在拉伸应力下产生最大均匀塑性变形的应力值。 杨氏模量(young'smodulus)就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。弹性材料承受正向应力时会产生正向应变,定义为正向应力与正向应变的比值。对于线弹性材料有公式σ=eε成立,式中σ为正应力,ε为正应变,e为弹性模量,是与材料有关的常数。 杨(thomasyoung1773~1829)英国物理学家。生于米尔弗顿。早在童年时代,就显露出非凡的才能和惊人的记忆力。9岁时能自制一些物理仪器。14岁时已掌握牛顿的微分法和拉丁、希腊、法、意、希伯莱、波斯、阿拉伯等多种语言。后进伦敦圣巴塞罗医学院学医。21岁时以其第一篇医学论文成为英国皇家学会会员。此后曾跟随外科医生约翰·亨特在伦敦从事生理光学的研究工作。曾先后在爱丁堡、剑桥、格丁根进行深造。杨氏的后半生主要从事物理学的研究工作。 杨氏弹性模量杨氏模量(young'smodulus)是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨(thomasyoung,1773-1829)所得到的结果而命名。根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,比值被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅取决于材料本身的物理性质。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。 杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一是工程技术设计中常用的参数。杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义,还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。 测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等,还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术(微波或超声波)等实验技术和方法测量杨氏模量。 胡克定律和杨氏弹性模量 固体在外力作用下将发生形变,如果外力撤去后相应的形变消失,这种形变称为弹性形变。如果外力后仍有残余形变,这种形变称为范性形变。 应力(σ)单位面积上所受到的力(f/s)。 应变(ε):是指在外力作用下的相对形变(相对伸长dl/l)它反映了物体形变的大小。 胡克定律:在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,其比例系数称为杨氏模量(记为y)。用公式表达为: y=(f·l)/(s·△l) y在数值上等于产生单位应变时的应力。它的单位是与胁力的单位相同。杨氏弹性模量是材料的属性,与外力及物体的形状无关。 杨氏模数(young'smodulus)是材料力学中的名词,弹性材料承受正向应力时会产生正向应变,定义为正向应力与正向应变的比值。公式记为 e=σ/ε 其中,e表示杨氏模数,σ表示正向应力,ε表示正向应变。 杨氏模量大说明在压缩或拉伸材料,材料的形变小。
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