杨氏模量单位（实验杨氏模量一般多大）

杨氏模量单位（实验杨氏模量一般多大）杨氏模量单位(一般实验杨氏模量有多大)

杨氏模量(e或y)是固体在载荷下的刚度或其抗弹性变形能力的量度。它将应力(单位面积的力)与沿轴或线的应变(比例变形)联系起来。基本原理是材料在压缩或拉伸时会发生弹性变形，在载荷消除后会恢复到原来的形状。与刚性材料相比，柔性材料发生更多的变形。换句话说:

低杨氏模量表明固体具有弹性。

高杨氏模量值表明固体是非弹性的或坚硬的。

方程式和单位

杨氏模量的方程是:

e =σ/ε=(F/A)/(δL/L 0)= FL 0/AδL

其中包括:

e是杨氏模量，通常用帕斯卡(帕)表示

σ是单轴应力。

ε是应变。

f是压缩力或拉力。

a是横截面积或垂直于作用力的横截面。

δ是长度的变化(压缩时为负值；拉伸时为正)

l是原始长度

杨氏模量的国际单位是帕，但其值通常以兆帕(兆帕)、牛顿每平方毫米(牛顿/毫米2)、千兆帕(千兆帕)或千牛顿每平方毫米(千牛顿/毫米2)来表示。常用的英制单位是磅每平方英寸(PSI)或兆磅每平方英寸(Mpsi)。

历史

瑞士科学家和工程师莱昂哈德·欧拉在1727年描述了杨氏模量的基本概念。1782年，意大利科学家乔达诺·里卡蒂进行了一项实验，产生了现代模量计算。

然而，模量是以英国科学家托马斯·杨的名字命名的，他在1807年的自然哲学和机械艺术讲座中描述了它的计算。鉴于现代人对其历史的理解，应该称之为黎卡提模数，但这会导致混乱。

各向同性和各向异性材料

杨氏模量通常取决于材料的取向。各向同性材料在所有方向上都表现出相同的力学性能。比如纯金属和陶瓷。对材料进行处理或添加杂质会产生一种颗粒结构，使机械性能具有方向性。这些各向异性材料可能具有非常不同的杨氏模量值，这取决于力是沿着晶粒施加还是垂直于晶粒施加。各向异性材料的好例子包括木材、钢筋混凝土和碳纤维。

杨氏模量表

该表包含各种材料样品的代表值。请记住，因为测试方法和样品成分会影响数据，所以样品的确切值可能会有所不同。通常，大多数合成纤维的杨氏模量较低。天然纤维很硬。金属和合金往往具有很高的价值。杨氏模量最高的是碳炔，碳的同素异形体。

弹性模量

模量是字面上的“量度”。你可能会听到杨氏模量被称为弹性模量，但是你可以用几个表达式来测量弹性:

杨氏模量描述了当施加相反的力时沿直线的拉伸弹性。它是拉伸应力与拉伸应变之比。

除了三维之外，体积模量(k)类似于杨氏模量。它是体积弹性的量度，通过体积应力除以体积应变来计算。

或者剪切力模量(g)表示物体受到相反力时的剪切力。据计算，剪切应力超过剪切应变。

轴向模量、纵波模量和λ的第一个参数是其他弹性模量。泊松比可以用来比较横向收缩应变和纵向拉伸应变。这些值与胡克定律一起描述了材料的弹性性质。

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