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弹性模量与弹性变形的关系

弹性模量与弹性变形的关系

弹性模量与弹性变形的关系

①弹性模量。它常被定义为:单向应力作用下应力与该方向物体应变的比值。一般情况下,对弹性体施加作用力,弹性体会发生形变。在弹性变形阶段,材料应力和应变成正比例关系,即遵循胡克定律,其比例系数即为弹性模量。

“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个统称,表示方法可以是“杨氏模量”、“体积模量”等,它是一个表征材料刚度的指标。

②弹性变形。它是材料在外力作用下产生变形,当外力去除后变形完全消失的现象。

(一)外力作用物体发生弹性变形的三种情况:

A、线弹性变形服从胡克定律,且应变随应力瞬时单值变化。

B、非线弹性变形不服从胡克定律,但仍具有瞬时单值性。

C、滞弹性变形也符合胡克定律,但并不发生在加载瞬时,而要经过一段时间后才能达到胡克定律所对应的稳定值。

(二)晶体内部畸变也能在小范围内产生弹性变形:如,空位、间隙原子、位错、晶界等晶体缺陷周围,由于原子排列不规则而存在弹性变形夹杂物和第二相周围也可能存在弹性变形。

弹性模量与弹性变形的关系

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。

弹性模量与弹性变形的关系

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。

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

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