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常用金属材料的弹性模量及泊松比

常用金属材料的弹性模量及泊松比
常用金属材料的弹性模量及泊松比

常用材料的弹性模量及泊松比

杨氏模量剪切模量泊松比

Cr 250 115 0.12

Pt 169 61 0.38

Co 210 83 0.32

以上杨氏模量(E)和剪切模量(G)的单位为GPa

材料线膨胀系数(x0.000001/°C)

一般铸铁9.2-11.8

一般碳钢10~13

铬钢10~13

镍铬钢13-15

铁12-12.5

铜18.5

青铜17.5

黄铜18.5

铝合金23.8

金 14.2

金属铬常温25摄氏度下:

线膨胀系数6.2x10exp(-6)/K

体膨胀系数是线膨胀系数的三倍。

铜17.7X10^-6/。C 无氧铜18.6X10^-8/。C

铝23X10^-6/。C

铁12X10^-6/。C

常见金属的热膨胀系数:

物质α i n 10-6/K 20 °C

铝23.2

纯铝23.0

锑10.5

铍12.3

铅29.3

铜17.5

镉41.0

铬 6.2

铁12.2

锗 6.0

金14.2

灰铸铁9.0

不变钢 1.7-2.0

铱 6.5

康铜15.2

铜16.5

镁26.0

锰23.0

黄铜18.4

钼 5.2

新银18.0

镍13.0

铂9.0

银19.5

锡 2.0

钢13.0

不锈钢14.4-16.0

钛10.8

铋14.0

钨 4.5

锌36.0

锡26.7

另外考虑到汞是液体,比较特殊,特意去查了下,25°C 的时候是60.4。感觉应该是汞最高了

常用材料的弹性模量、切变模量及泊松比[1]

常用材料的弹性模量及泊松比 数据表(S) 序号材料名称弹性模量\E\Gpa 切变模量\G\Gpa 泊松比\μ 1 镍铬钢、合金钢206 79.38 0.25~0.3 2 碳钢196~206 79 0.24~0.28 3 铸钢172~202 - 0.3 4 球墨铸铁140~154 73~76 - 5 灰铸铁、白口铸铁113~157 44 0.23~0.27 6 冷拔纯铜12 7 4 8 - 7 轧制磷青铜113 41 0.32~0.35 8 轧制纯铜108 39 0.31~0.34 9 轧制锰青铜108 39 0.35 10 铸铝青铜103 41 - 11 冷拔黄铜89~97 34~36 0.32~0.42 12 轧制锌82 31 0.27 13 硬铝合金70 26 - 14 轧制铝68 25~26 0.32~0.36 15 铅17 7 0.42 16 玻璃55 22 0.25 17 混凝土17.5~32.5 4.9~15.7 0.1~0.18 18 纵纹木材9.8~12 0.5 - 19 横纹木材0.5~0.98 0.44~0.64 - 20 橡胶0.00784 - 0.47 21 电木 1.96~2.94 0.69~2.06 0.35~0.38 22 尼龙28.3 10.1 0.4 23 可锻铸铁152 - - 24 拔制铝线69 - - 25 大理石55 - - 26 花岗石48 - - 27 石灰石41 - - 28 尼龙1010 1.07 - - 29 夹布酚醛塑料4~8.8 - - 30 石棉酚醛塑料 1.3 - - 31 高压聚乙烯0.15~0.25 - - 32 低压聚乙烯0.49~0.78 - - 33 聚丙烯 1.32~1.42 - -

弹性模量

弹性模量 科技名词定义 中文名称:弹性模量 英文名称:elastic modulus 定义:材料在弹性变形阶段内,正应力和对应的正应变的比值。 所属学科:水利科技(一级学科);工程力学、工程结构、建筑材料(二级学科);工程力学(水利)(三级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

拼音:tanxingmoliang 英文名称:Elastic Modulus, 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。 编辑本段意义: 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。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当 于普通弹簧中的刚度。 编辑本段说明:

弹性模量、泊松比测试

弹性模量、泊松比测试 测样品的弹性模量通常分动态法和静态法,静态法是在试样上施加一个恒定的拉伸(或压缩)应力,测定其弹性变形量;动态法包括共振和超声波测试。 静态法属于对试样具有破坏性质的一种方法,不具有重复测试的机会。动态法属于不破坏试样结构和性能的一种无损检测方法,试样可重复测试,因此对于力学性能波动较大的脆性材料,反复多次的无损力学检测显得重要而有意义。 超声波法测弹性模量 1.原理: 在各向同性的固体材料中,根据应力和应变满足的胡克定律,可以求得超声波传播的特征方程: 其中,为势函数,c为超声波传播速度。 当介质中质点振动方向与超声波的传播方向一致时,成为纵波;当质点振动方向与超声波的传播方向垂直时,称为横波,在固体介质内部,超声波可以按纵波和横波两种波形传播,无论是材料中的纵波还是横波,其速度可表示为: 其中,d为声波传播距离,t为声波传播时间。 对于同一种材料,其纵波波速和横波波速的大小一般不一样,但是它们都由弹性介质的密度,杨氏模量,泊松比等弹性参数决定,即影响这些物理常数的因素都对声速有影响,因此,利用超声波方法可以测量材料有关的弹性常数。 固体在外力作用下,其长度的方向产生变形,变形时应力与应变之比定义为杨氏模量,用E表示。 固体在应力作用下,沿纵向有一正应变,沿横向有一负应变,横向纵向应变之比定义为泊松比,用u表示。 在各向同性固体介质中,各种波形的超声波声速为: 纵波声速: 横波声速: 相应的通过测量介质的纵波声速和横波声速,利用以上公式可以计算介质的弹性常数,计算公式如下: 弹性模量: 泊松比: 其中,,为密度 2.测试方法: 使用25DL PLUS型超声波弹性模量测试仪分别测试材料的纵波声速和横波声速,代入上述公式,计算得到弹性模量和泊松比数值。

强度,刚度 ,弹性模量

强度定义 1、材料、机械零件和构件抵抗外力而不失效的能力。强度包括材料强度和结构强度两方面。强度问题有狭义和广义两种涵义。狭义的强度问题指各种断裂和塑性变形过大的问题。广义的强度问题包括强度、刚度和稳定性问题,有时还包括机械振动问题。强度要求是机械设计的一个基本要求。 材料强度指材料在不同影响因素下的各种力学性能指标。影响因素包括材料的化学成分、加工工艺、热处理制度、应力状态,载荷性质、加载速率、温度和介质等。 按照材料的性质,材料强度分为脆性材料强度、塑性材料强度和带裂纹材料的强度。①脆性材料强度:铸铁等脆性材料受载后断裂比较突然,几乎没有塑性变形。脆性材料以其强度极限为计算强度的标准。强度极限有两种:拉伸试件断裂前承受过的最大名义应力称为材料的抗拉强度极限,压缩试件的最大名义应力称为抗压强度极限。②塑性材料强度:钦钢等塑性材料断裂前有较大的塑性变形,它在卸载后不能消失,也称残余变形。塑性材料以其屈服极限为计算强度的标准。材料的屈服极限是拉伸试件发生屈服现象(应力不变的情况下应变不断增大的现象)时的应力。对于没有屈服现象的塑性材料,取与0。2%的塑性变形相对应的应力为名义屈服极限,用σ0。2表示。③带裂纹材料的强度:常低于材料的强度极限,计算强度时要考虑材料的断裂韧性(见断裂力学分析)。对于同一种材料,采用不同的热处理制度,则强度越高的断裂韧性越低。 按照载荷的性质,材料强度有静强度、冲击强度和疲劳强度。材料在静载荷下的强度,根据材料的性质,分别用屈服极限或强度极限作为计算强度的标准。材料受冲击载荷时,屈服极限和强度极限都有所提高(见冲击强度)。材料受循环应力作用时的强度,通常以材料的疲劳极限为计算强度的标准(见疲劳强度设计)。此外还有接触强度(见接触应力)。 按照环境条件,材料强度有高温强度和腐蚀强度等。高温强度包括蠕变强度和持久强度。当金属承受外载荷时的温度高于再结晶温度(已滑移晶体能够回复到未变形晶体所需要的最低温度)时,塑性变形后的应变硬化由于高温退火而迅速消除,因此在载荷不变的情况下,变形不断增长,称为蠕变现象,以材料的蠕变极限为其计算强度的标准。高温持续载荷下的断裂强度可能低于同一温度下的材料拉伸强度,以材料的持久极限为其计算强度的标准(见持久强度)。此外,还有受环境介质影响的应力腐蚀断裂和腐蚀疲劳等材料强度问题。 结构强度指机械零件和构件的强度。它涉及力学模型简化、应力分析方法、材料强度、强度准则和安全系数。 按照结构的形状,机械零件和构件的强度问题可简化为杆、杆系、板、壳、块和无限大体等力学模型来研究。不同力学模型的强度问题有不同的力学计算方法。材料力学一般研究杆的强度计算。结构力学分析杆系(桁架、刚架等)的内力和变形。其他形状物体属于弹塑性力学的研究对象。杆是指截面的两个方向尺寸远小于长度尺寸的物体,包括受拉的杆、受压的柱、受弯曲的梁和受扭转的轴。板和壳的特点是厚

弹性模量及刚度关系

1、弹性模量: (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

材料弹性模量E和泊松比实验测定

实验三 材料弹性模量E 和泊松比μ的测定实验 一、实验目的 1、测定常用金属材料的弹性模量E 和泊松比μ。 2、验证胡克(Hooke )定律。 二、实验仪器设备和工具 1、组合实验台中拉伸装置 2、XL2118系列力&应变综合参数测试仪 三、实验原理和方法 试件采用矩形截面试件,电阻应变片布片方式如图3-1。在试件中央截面上,沿前后两面的轴线方向分别对称的贴一对轴向应变片R1、R1ˊ和一对横向应变片R2、R2ˊ,以测量轴向应变ε和横向应变εˊ。 补偿块 图 3-1 拉伸试件及布片图 1、 弹性模量 E 的测定 由于实验装置和安装初始状态的不稳定性,拉伸曲线的初始阶段往往是非线性的。为了尽可能减小测量误差,实验宜从一初载荷00(0)P P ≠开始,采用增量法,分级加载,分别测量在各相同载荷增量P ?作用下,产生的应变增量ε?,并求出ε?的平均值。设试件初始横截面面积为0A ,又因L L ε=?,则有 A E P ε??=0 上式即为增量法测E 的计算公式。 式中 0A — 试件截面面积 ε? — 轴向应变增量的平均值 组桥方式采用1/4桥单臂测量方式,应变片连接见图3-2。

R 1 R 工作片 Uab A C 补偿片 R 3 R 4 机内电阻 D E 图3-2 1/4桥连接方式 实验时,在一定载荷条件下,分别对前、后两枚轴向应变片进行单片测量,并取其平均值 '11()2 εεε+=。显然ε代表载荷P 作用下试件的实际应变量。而且前后两片应变片可以相互抵消偏心弯曲引起的测量误差。 2、 泊松比μ的测定 利用试件上的横向应变片和纵向应变片合理组桥,为了尽可能减小测量误差,实验宜从一初载荷00(0)P P ≠开始,采用增量法,分级加载,分别测量在各相同载荷增量△P 作用下,横向应变增量ε'?和纵向应变增量ε?。求出平均值,按定义 'εμε ?=? 便可求得泊松比μ。 四、实验步骤 1、明确试件尺寸的基本尺寸,宽30mm ,厚5mm 。 2、调整好实验加载装置。 3、按实验要求接好线,调整好仪器,检查整个测试系统是否处于正常工作状态。 4、均匀缓慢加载至初载荷P 0,记下各点应变的初始读数;然后分级等增量加载,每增加一级 载荷,依次记录各点电阻应变片的应变值,直到最终载荷。将实验记录填入实验报告 5、 作完实验后,卸掉载荷,关闭电源,整理好所用仪器设备,清理实验现场,将所用仪器设备复原,实验资料交指导教师检查签字。

(推荐)常用材料弹性模量及泊松比

(《钢结构设计规范》GB 50017━2003表3.4.3统一取弹性模量206000MPa。泊松比约为0.3 )(有限元材料库的参数为:45号钢密度7890kg/m3,泊松比0.269,杨氏模量209000GP.)(HT200,弹性模量为135GPa,泊松比为0.27) (HT200 密度:7.2-7.3,弹性模量:70-80; 泊松比0.24-0.25 ;热膨胀系数加热: 10 冷却-8) (用灰铸铁 HT200,根据资料可知其密度为7340kg/m3,弹性模量为120GPa ,泊松比为0. 25)(HT200,弹性模量E=1.22e 11 Pa, 泊松比λ=0.25,密度ρ=7800 kg/m 3) ( HT200 122 /0. 3 /7. 2 ×10 - 6) (材料HT200,密度为7. 8103 kg / m 3 ,弹性模量为 145 GPa,泊松比为0.3) ( HT200,其弹性模量 E=140GPa,泊松比μ=0.25,密度ρ=7.8×10 3 kg/m 3) (模具材料为灰口铸铁 HT200,C-3.47%,Si-2.5%,密度 7210 kg / m3 ,泊松比 0.27。) (箱体材料为HT200,其性能参数为:弹性模量E=1.4×10 11 Pa,泊松比μ=0.3,密度为ρ=7.8×10 3 kg.m -3 ) (模型材料HT200,其主要物理与机械性能参数如下:密度7.25 t/m 3 ,弹性模量126 GPa, 泊松比0.3) (垫板的材料采用 HT200, 材料相关参数查表可得, 弹性模量 E = 1120 ×10 5 N /mm 2 , 泊松比μ= 0125, 密度ρ=712 ×10 - 9 t /mm 3) 表58-23,常用材料的弹性模量,泊松比和线胀系数

常用材料弹性模量及泊松比

(《钢结构设计规范》GB 50017━ (有限元材料库的参数为:45号钢密度7890kg/m3,泊松比,杨氏模量209000GP.) (HT200,弹性模量为135GPa,泊松比为) (HT200 密度:,弹性模量:70-80; 泊松比热膨胀系数加热:10冷却-8) (用灰铸铁 HT200,根据资料可知其密度为7340kg/m3,弹性模量为120GPa ,泊松比为0. 25)(HT200,弹性模量E= 11 Pa, 泊松比λ=,密度ρ=7800 kg/m 3) ( HT200 122 /0. 3 /7. 2 ×10 - 6) (材料HT200,密度为7. 8103 kg / m 3 ,弹性模量为 145 GPa,泊松比为 ( HT200,其弹性模量 E=140GPa,泊松比μ=,密度ρ=×10 3 kg/m 3) (模具材料为灰口铸铁 HT200,%,%,密度 7210 kg / m3 ,泊松比。) (箱体材料为HT200,其性能参数为:弹性模量E=×10 11 Pa,泊松比μ=,密度为ρ=×10 3 -3 ) (模型材料HT200,其主要物理与机械性能参数如下:密度 t/m 3 ,弹性模量126 GPa, 泊松比 (垫板的材料采用 HT200, 材料相关参数查表可得, 弹性模量 E = 1120 ×10 5 N /mm 2 , 泊松比μ= 0125, 密度ρ=712 ×10 - 9 t /mm 3) 表58-23,常用材料的弹性模量,泊松比和线胀系数

常用弹性模量及泊松比 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━名称弹性模量E 切变模量G 泊松比μ GPa GPa ──────────────────镍铬钢 206 合金钢 206 碳钢 196-206 79 铸钢 172-202 球墨铸铁 140-154 73-76 灰铸铁 113-157 44 白口铸铁 113-157 44 冷拔纯铜 127 48 轧制磷青铜 113 41 轧制纯铜 108 39 轧制锰青铜 108 39

常用材料弹性模量

常用材料弹性模量 所谓弹性模量,是以在一定比例限度范围内拉伸应力和拉伸变形之比来表示。实际应用时,多以F-2 、F-5来表示2%或5%伸长时的应力。 在GB∕T 13022-1991中7.3规定:作应力-应变曲线,从曲线的初始直线部分计算拉伸弹和模量,以E(MPa)表示,E=δ∕ξ,式中δ-应力,MPa;ξ-应变。 在初始拉伸阶段,拉伸应力与形变化呈直线段,从这段应力与应变的关系可以计算试样的弹性模量。 而我们通常检测的薄膜断裂拉伸强度以及断裂伸长率,对于张力的设定而言不具有任何参考性,印刷复合时加载在薄膜上的应力必须控制在薄膜产生弹性变形的范围内,否则就是薄膜不可逆的拉伸变形,将产生严重的尺寸变化。 另外,薄膜张力设定还要考虑薄膜材料的受热稳定性,例如印刷干燥温度在50-80℃,复合干燥温度在55-90℃(水胶复合要高一些),复合热鼓温度在50-70℃等。常用材料的热稳定性依次为PET、NY >BOPP>消光OPP>CPP>PE。

下面我们探讨一下常用材料的弹性模量及耐热性对张力设定的影响:1、双向拉伸薄膜 作为表层基材,PET的弹性模量最高,其次是BOPP,再次是消光OPP,而BOPA在干燥条件时有良好的弹性模量(接近于PET薄膜),但受潮后挺度不足(弹性模量大幅降低,印刷套印困难)。同时,PET膜的热稳定性最好,其次是BOPP,再次消光OPP,由于消光OPP膜的弹性模量相对较低,同时热稳定性又较差,印刷冷却收卷后的回缩率较大,在夏季印刷收卷后易容易出现反粘现象,所以印刷消光OPP 时张力要调整得略小,干燥温度适当降低。 2、热封层基材的弹性模量 同时CPP的热稳定性远高于PE薄膜,因而LDPE薄膜的多色套印非常困难,需要配方调整提高其弹性模量及耐热稳定性。 对复合过程来说,最关键的是两贴合薄膜的张力匹配问题,也就是说复合后两层膜的回缩率要尽量一致,不然,轻则卷曲,重则产生遂道现象。例如,消光OPP干复铝箔,铝箔可以认为是不收缩,而消光OPP薄膜在加载复合张力的情况下经过50-80℃的烘箱,由于其弹性模量及耐热性都较PET及普通OPP差,因而松掉张力后的回缩率也会大一些,一般消光膜复合时张力要小干燥温度也要低一些。

常用材料的弹性模量及泊松比数据表

常用材料的弹性模量及泊松比数据表(S) 序号材料名称弹性模量\E\Gpa 切变模量\G\Gpa 泊松比\μ 1 镍铬钢、合金钢206 ~ 2 碳钢196~206 79 ~ 3 铸钢172~202 - 4 球墨铸铁140~154 73~76 - 5 灰铸铁、白口铸铁113~157 44 ~ 6 冷拔纯铜12 7 4 8 - 7 轧制磷青铜113 41 ~ 8 轧制纯铜108 39 ~ 9 轧制锰青铜108 39 10 铸铝青铜103 41 - 11 冷拔黄铜89~97 34~36 ~ 12 轧制锌82 31 13 硬铝合金70 26 - 14 轧制铝68 25~26 ~ 15 铅17 7 16 玻璃55 22 17 混凝土14~23 ~~ 18 纵纹木材~12 - 19 横纹木材~~- 20 橡胶- 21 电木~~~ 22 尼龙 23 可锻铸铁152 - - 24 拔制铝线69 - - 25 大理石55 - - 26 花岗石48 - - 27 石灰石41 - - 28 尼龙1010 - - 29 夹布酚醛塑料4~- - 30 石棉酚醛塑料- - 31 高压聚乙烯~- - 32 低压聚乙烯~- - 33 聚丙烯~- -

Q235等属于碳素结构钢,35#、45#等属于优质碳素钢,强度较高,塑性和韧性都比碳素钢好。 屈服强度:是弹性变形的极限也叫屈服点。增加应力到一定程度时成为塑性变形,也就是变弯了。每种钢的屈服强度是不一样的 镍铬钢、合金钢的弹性模量是206GPa 碳钢的弹性模量为196~206GPa,计算时一般取206GPa 铸钢的弹性模量为172~202Gpa

介绍金属材料各项指标:杨氏模量等的概念-及其意义

杨氏模量 百科名片 杨氏模量(Young's modulus)是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL。F/S叫胁强,其物理意义是金属数单位截面积所受到的力;ΔL/L叫胁变其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。胁强与胁变的比叫弹性模量:即。ΔL是微小变化量。 目录

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。 简介 英文名称:modulus of elasticity 定义: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。 单位:牛每平方米。 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 说明:又称杨氏模量。弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质。是物体弹性t变形难易程度的表征。用E表示。定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。E以单位面积上承受的力表示,单位为牛/米^2。模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量,用G表

泊松比、弹性模量、剪切模量

目录 泊松比 (1) 杨氏模量 (1) 弹性模量 (2) 剪切模量 (3) 基本概念 (3) 纤维复合材料层间剪切模量测试 (3) 筑坝堆石料的剪切模量 (4) 弹性模量和切变模量 (7) 弹簧钢的切变模量取值 (8) 泊松比 法国数学家 Simeom Denis Poisson 为名。 在材料的比例极限内,由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的绝对值。比如,一杆受拉伸时,其轴向伸长伴随着横向收缩(反之亦然),而横向应变 e' 与轴向应变 e 之比称为泊松比 V。材料的泊松比一般通过试验方法测定。 可以这样记忆:空气的泊松比为0,水的泊松比为0.5,中间的可以推出。 主次泊松比的区别Major and Minor Poisson's ratio 主泊松比PRXY,指的是在单轴作用下,X方向的单位拉(或压)应变所引起的Y 方向的压(或拉)应变 次泊松比NUXY,它代表了与PRXY成正交方向的泊松比,指的是在单轴作用下,Y 方向的单位拉(或压)应变所引起的X方向的压(或拉)应变。 PRXY与NUXY是有一定关系的: PRXY/NUXY=EX/EY 对于正交各向异性材料,需要根据材料数据分别输入主次泊松比, 但是对于各向同性材料来说,选择PRXY或NUXY来输入泊松比是没有任何区别的,只要输入其中一个即可 杨氏模量

杨氏模量(Young's modulus)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。1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨(Thomas Young, 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。 协强(ε):单位面积上所受到的力(F/S)。 协变(ζ)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,胁强于胁变成正比,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胁变时的胁强。它的单位是与胁强的单位相同。杨氏弹性模量是材料的属性,与外力及物体的形状无关。 弹性模量 拼音:tanxingmoliang 英文名称:modulusofelasticity 定义: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。 单位:达因每平方厘米。 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。

常用金属材料的弹性模量与泊松比

常用材料的弹性模量及泊松比 名称 弹性模 量 E 切变模量 G 备注 GPa GPa 泊松比 μ 灰、白口铸铁 115~ 160 45 0.2 3 ~ 0.27 球墨铸铁 151~ 160 61 0.2 5 ~ 0.29 碳钢 200~ 220 81 0.24-0.28 合金钢 210 81 0.2 5 ~ 0.3 铸钢 175 70-84 0.2 5 ~ 0.29 轧制磷青铜 115 42 0.3 2 ~ 0.35 轧制锰黄铜 110 40 0.3 5 网上下载 铸铝青铜 105 42 0.25 硬铝合金 71 27 冷拔黄铜 91 ~ 99 35-37 0.3 2 ~ 0.42 轧制纯铜 110 40 0.3 1 ~ 0.34 轧制锌 84 32 0.2 7 轧制铝 69 26-27 0.3 2 ~ 0.36 铅 17 7 0.4 2 钢 207 0.2 9 铝 71.7 0.3 3 铸铁 100 0.211 不锈钢 190 0.305 镁 44.8 0.3 5 镍 207 0.291 摘自 adams 玻璃 46.2 0.245 材料库 黄铜 106 0.324

铜 119 0.326 右墨 36.5 0.425 钛 102.04 0.3 钨 344.7 0.28 木材 11 0.33 钛的热膨胀系数为 (9.41 ~ 10.03) ×10-6/ ℃ Ti-6Al-4V 的线膨胀系数只 有 8.8 ×10-6K-1. 杨氏模量 剪切模量 泊松比 Cr 250 115 0.12 Pt 169 61 0.38 Co 210 83 0.32

常用材料弹性模量

常用材料弹性模量 弹性模量是材料固有的一个重要物理量,其应用范围相当广泛涉及的行业也很多,在新材料机械性能测定中,弹型模量模也是重要的内容。弹性模量几乎贯穿于材料力学的全部计算之中,而对于结构力学而言其计算过程中弹性模量也是必不可少的基本物理量。对普通理工科高校实验教学,针对弹性模量测量的几点方法和注意事项,希望能有利于广大师生。 弹性模量E,又称弹性系数,杨氏模量,是材料的弹性常数,其值表征材料抵抗弹性变形的能力单位为Pa。E的数值随材料而异,是通过实验测定的。可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,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。弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量,故是组织结构不敏感参数。 弹性模量依据受力的不同,又分为以下几种:由于应力应变曲线所代表的载荷类型的不同,弹性模量可以表述为:压缩弹性模量(或者受压缩时的弹性模量);挠曲弹性模量(或者受挠曲时的弹性模量);剪切弹性模量(或者受剪切时的弹性模量);拉伸弹性模量(或者受拉伸时的弹性模量);或者扭转弹性模量(或者受扭转时的弹性模量)。从国内领先的第三方检测平台嘉峪检测网了解到,弹性模量也可以通过动态试验测定,在该试验中弹性模量可以从复合模量的公式推导而

得出。单独使用模量时一般是指拉伸弹性模量。通常剪切模量几乎等于扭转模量并且都被称为刚性模量。受拉伸和压缩时的弹性模量近似相等并且统称为杨氏模量(Young’s Modulus)。 下面将通过实验对这个弹性常数建立一定的感性认识和数量概念。 一、通过球铰引伸仪来测定弹性模量 1.仪器和设备:测E实验台、球铰引伸仪、千分表、砝码。测E 实验台通过两级杠杆放大,放大率为100,增量为10N。当砝码为10N时,作用在试件上的拉力为1KN。 2.内容与原理:只要测得试样纵方向上的应变,材料弹性模量E 便可求出。由于在弹性范围内,应力和应变成正比,因此可得:其中,K-引伸仪放大倍数(K=2000);-引伸仪标距();-纵向变形量A-试样横截面积;-载荷增量为了检验载荷与变形的关系是否符合虎克定律,并减少测量误差,试验时一般采用增量法加载荷。即把载荷分成若干相等的载荷,逐级加载。为了保证载荷不超了比例极限,加载前可估计算出试样的屈服载荷。以屈服载荷的70%~80%作为测定弹性模量的最高载荷。 3.方法和步骤:a、加载荷P,记录千分表读数。b、共分三级累积加载,依次记录千分表读数,并计算出平均变形量。c、卸掉砝码,整理实验结果。 二、电阻应变仪和球铰引伸仪测定E 1.仪器和设备:静态电阻应变仪、测E实验台、球铰引伸仪、千

弹性模量E和泊松比

00EA A P ==ε σε弹性模量E 和泊松比μ的测定 拉伸试验中得到的屈服极限бb 和强度极限бS ,反映了材料对力的作用的承受能力,而延伸率δ 或截面收缩率ψ,反映了材料缩性变行的能力,为了表示材料在弹性范围内抵抗变行的难易程度,在实际工程结构中,材料弹性模量E 的意义通常是以零件的刚度体现出来的,这是因为一旦零件按应力设计定型,在弹性变形范围内的服役过程中,是以其所受负荷而产生的变性量来判断其刚度的。一般按引起单为应变的负荷为该零件的刚度,例如,在拉 压构件中其刚度为: 式中 A 0为零件的横截面积。 由上式可见,要想提高零件的刚度E A 0,亦即要减少零件的弹性变形,可选用高弹性模量的材料和适当加大承载的横截面积,刚度的重要性在于它决定了零件服役时稳定性,对细长杆件和薄壁构件尤为重要。因此,构件的理论分析和设计计算来说,弹性模量E 是经常要用到的一个重要力学性能指标。 在弹性范围内大多数材料服从虎克定律,即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E ,也叫杨氏模量。横向应变与纵向应变之比值称为泊松比μ,也叫横向变性系数,它是反映材料横向变形的弹性常数。 因此金属才料拉伸时弹性模量E 地测定是材料力学最主要最基本的一个实验,下面用电测法测定低碳钢弹性模量E 和泊松比μ。 (一) (一) 试验目的 1.1.用电测方法测定低碳钢的弹性模量E 及泊松比μ; 2.2.验证虎克定律; 3.3.掌握电测方法的组桥原理与应用。 (二) (二) 试验原理 1.测定材料弹性模量E 一般采用比例极限内的拉伸试验,材料在比例极限内服从虎克定律,其荷载与变形关系为: 0EA PL L ?= ? (1) 若已知载荷ΔP 及试件尺寸,只要测得试件伸长ΔL 即可得出弹性模量E 。 (2) 由于本试验采用电测法测量,其反映变形测试的数据为应变增量,即 (3) 所以(2)成为: )(A L PL E ???=0 ) (L L ??=?ε

常用金属材料的弹性模量及泊松比

常用材料的弹性模量及泊松比 名称弹性模量E切变模量G 泊松比μ备注GPa GPa 灰、白口铸铁115~160 45 0.23 ~0.27 球墨铸铁151~160 61 0.25 ~0.29 碳钢200~220 81 0.24-0.28 合金钢210 81 0.25 ~0.3 铸钢175 70-84 0.25 ~0.29 轧制磷青铜115 42 0.32 ~0.35 轧制锰黄铜110 40 0.35 铸铝青铜105 42 0.25 网上下载硬铝合金71 27 冷拔黄铜91~99 35-37 0.32 ~0.42 轧制纯铜110 40 0.31 ~0.34 轧制锌84 32 0.27 轧制铝69 26-27 0.32 ~0.36 铅17 7 0.42 钢207 0.29 铝71.7 0.33 铸铁100 0.211 不锈钢190 0.305 镁44.8 0.35 镍207 0.291 玻璃46.2 0.245 黄铜106 0.324 摘自adams 材料库 铜119 0.326 右墨36.5 0.425 钛102.04 0.3 钨344.7 0.28 木材11 0.33 钛的热膨胀系数为(9.41~ 10.3) ×10-6/℃ Ti-6Al-4V 的线膨胀系数只 有8.8×10-6K-1. 杨氏模量剪切模量泊松比 Cr 250 115 0.12 Pt 169 61 0.38 Co 210 83 0.32

以上杨氏模量(E)和剪切模量(G)的单位为GPa 材料线膨胀系数(x0.000001/ °C) 一般铸铁9.2-11.8 一般碳钢10~13 铬钢10~13 镍铬钢13-15 铁12-12.5 铜 18.5 青铜17.5 黄铜18.5 铝合金23.8 金14.2 金属铬常温25 摄氏度下: 线膨胀系数 6.2x10exp (-6)/K 体膨胀系数是线膨胀系数的三倍。 铜17.7X10^-6/ 。C 无氧铜18.6X10^-8/ 。C 铝23X10^-6/ 。C 铁12X10^-6/ 。C 常见金属的热膨胀系数: 物质αin 10-6/K 20 C° 铝23.2 纯铝23.0 锑10.5 铍12.3 铅29.3 铜 17.5 镉41.0 铬 6.2 铁 12.2 锗 6.0 金 14.2 灰铸铁 9.0 不变钢 1.7- 2.0 铱 6.5 康 铜15.2 铜16.5 镁 26.0 锰 23.0 黄铜 18.4 钼 5.2 新银 18.0

常用材料弹性模量

弹性模量: 一般地讲,对弹性体施加一个外界作用力,弹性体会发生形状的改变(称为“形变”),“弹性模量”的一般定义是:单向应力状态下应力除以该方向的应变。 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。 常用材料弹性模量: 1 镍铬钢、合金钢206 79.38 0.25~0.3 2 碳钢196~206 79 0.24~0.28 3 铸钢172~202 - 0.3 4 球墨铸铁140~154 73~76 - 5 灰铸铁、白口铸铁113~157 44 0.23~0.27 6 冷拔纯铜12 7 4 8 - 7 轧制磷青铜113 41 0.32~0.35 8 轧制纯铜108 39 0.31~0.34 9 轧制锰青铜108 39 0.35 10 铸铝青铜103 41 - 11 冷拔黄铜89~97 34~36 0.32~0.42 12 轧制锌82 31 0.27 13 硬铝合金70 26 -

14 轧制铝68 25~26 0.32~0.36 15 铅17 7 0.42 16 玻璃55 22 0.25 17 混凝土14~23 4.9~15.7 0.1~0.18 18 纵纹木材9.8~12 0.5 - 19 横纹木材0.5~0.98 0.44~0.64 - 20 橡胶0.00784 - 0.47 21 电木1.96~2.94 0.69~2.06 0.35~0.38 22 尼龙28.3 10.1 0.4 23 可锻铸铁152 - - 24 拔制铝线69 - - 25 大理石55 - - 26 花岗石48 - - 27 石灰石41 - - 28 尼龙1010 1.07 - - 29 夹布酚醛塑料4~8.8 - - 30 石棉酚醛塑料1.3 - - 31 高压聚乙烯0.15~0.25 - - 32 低压聚乙烯0.49~0.78 - - 33 聚丙烯1.32~1.42 - -

弹性模量定义与公式

弹性模量 开放分类:基本物理概念工程力学物理学自然科学 “弹性模量”的一般定义是:应力除以应变,即弹性变形区的应力-应变曲线的斜率:其中λ 是弹性模量,【stress应力】是引起受力区变形的力,【strain应变】是应力引起的变化与 物体原始状态的比,通俗的讲对弹性体施加一个外界作用,弹性体会发生形状的改变称为“应 变”。材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即胡克定律),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。 编辑摘要 基本信息编辑信息模块 中文名:弹性模量其他外文名:Elastic Modulus 定义:应力除以应变类型:定律 定义/弹性模量编辑 混凝土弹性模量测定仪图册 弹性模量modulusofelasticity,又称弹性系数,杨氏模量。 弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质。是物体变形难易程度的表征。用E表示。

定义为理想材料在小形变时应力与相应的应变之比。 根据不同的受力情况,分别有相应的拉伸弹性模量(杨氏模量)、剪切弹性模量(刚性模量)、体积弹性模量等。它是一个材料常数,表征材料抵抗弹性变形的能力,其数值大小反映该材料弹性变形的难易程度。 对一般材料而言,该值比较稳定,但就高聚物而言则对温度和加载速率等条件的依赖性较明显。 对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲线不符合直线关系的,则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。 线应变/弹性模量编辑 弹性模量图册 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/弹性模量编辑 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)兆帕(MPa) 意义/弹性模量编辑 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

常用金属材料弹性模量表

文档 . 常用金属材料弹性模量表 序号材料名称弹性模量 \E\Gpa 切变模量 \G\Gpa 泊松比\μ 1 镍铬钢、合金钢206 79.38 0.25~0.3 2 碳钢196~206 79 0.24~0.28 3 铸钢172~2102 - 0.3 4 球墨铸铁140~154 73~76 - 5 灰铸铁、白口铸铁113~157 44 0.23~0.27 6 冷拔纯铜12 7 4 8 - 7 轧制磷青铜113 41 0.32~0.35 8 轧制纯铜108 39 0.31~0.34 9 轧制锰青铜108 39 0.35 10 铸铝青铜103 41 - 11 冷拔黄铜89~97 34~36 0.32~0.42 12 轧制锌82 31 0.27 13 硬铝合金70 26 - 14 轧制铝68 25~26 0.32~0.36 15 铅17 7 0.42 16 玻璃55 22 0.25 17 混凝土14~23 4.9~15.7 0.1~0.18 18 纵纹木材9.8~12 0.5 - 19 横纹木材0.5~0.98 0.44~0.64 - 20 橡胶0.00784 - 0.47 21 电木 1.96~2.94 0.69~2.06 0.35~0.38 22 尼龙28.3 10.1 0.4 23 可锻铸铁152 - - 24 拔制铝线69 - - 25 大理石55 - - 26 花岗石48 - - 27 石灰石41 - - 28 尼龙1010 1.07 - - 29 夹布酚醛塑料4~8.8 - - 30 石棉酚醛塑料 1.3 - - 31 高压聚乙烯0.15~0.25 - - 32 低压聚乙烯0.49~0.78 - - 33 聚丙烯 1.32~1.42 - -

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