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。弹性模量的单位是达因每平方厘米。“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。
复合材料弹性模量计算公式推导过程:
由于σ=εE和F=σA,所以:
纤维截面积:A1=A*V1
基体截面积:A2=A*V2
设应变为ε,则复合材料拉力:ε*E1*A1+ε*E2*A2=ε*E*(A1+A2)=F
所以:E=(E1*V1+E2*V2)/(V1+V2)
材料的抗弹性变形的一个量,材料刚度的一个指标。
钢材的弹性模量E=2.06e11Pa=206GPa (e11表示10的11次方)
它只与材料的化学成分有关,与温度有关。与其组织变化无关,与热处理状态无关。
但是与材料缠绕形状有一定关系,比如将一根弹模已知的钢丝绕成一根弹簧,则弹模会改变,或者多根钢丝捻制成绞线,把他当成一个整体来检测弹性模量,其整体弹模与材料本身的弹模是不一样的。
各种钢的弹性模量差别很小,金属合金化对其弹性模量影响也很小。
1兆帕(MPa)=145磅/英寸2(psi)=10.2千克力/平方厘米(kgf/cm²)=10巴(bar)=9.8大气压(atm)
1磅/英寸2(psi)=0.006895兆帕(MPa)=0.0703千克力/平方厘米(kgf/cm²)=0.0689巴(bar)=0.068大气压(atm)
1巴(bar)=0.1兆帕(MPa)=14.503磅/英寸2(psi)=1.0197千克力/平方厘米(kgf/cm²)=0.987大气压(atm)
1大气压(atm)=0.101325兆帕(MPa)=14.696磅/英寸2(psi)=1.0333千克力/平方厘米kgf/cm²)=1.0133巴(bar)
参考资料来源:百度百科-弹性模量