弹性模量

单向应力状态下应力除以该方向的应变

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。

线应变

对一根细杆施加一个拉力，这个拉力除以杆的截面积，称为“线应力”，杆的伸长量除以原长，称为“线应变”。线应力除以线应变就等于杨氏模量

剪切应变

对一块弹性体施加一个侧向的力（通常是摩擦力），弹性体会由方形变成菱形，这个形变的角度称为“剪切应变”，相应的力除以受力面积称为“剪切应力”。剪切应力除以剪切应变就等于剪切模量

体积应变

对弹性体施加一个整体的压强，这个压强称为体积应力，弹性体的体积减少量除以原来的体积称为体积应变，体积应力除以体积应变就等于体积模量：

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：（弹性模量）兆帕

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（显微组织）、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。

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，是物体弹性变形难易程度的表征，用表示。定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。以单位面积上承受的力表示，单位为。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，用表示；压缩形变时的模量称为压缩模量，用表示。模量的倒数称为柔量，用表示。

拉伸试验中得到的屈服极限和强度极限，反映了材料对力的作用的承受能力，而延伸率或截面收缩率，反映了材料塑性变形的能力。为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度，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形量来判断其刚度的。一般按引起单位应变的负荷为该零件的刚度，例如，在拉压构件中其刚度为：

式中为零件的横截面积。

由上式可见，要想提高零件的刚度，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，弹性模量是经常要用到的一个重要力学性能指标。

单位指标

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

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。

以下为计量单位换算：兆帕，磅力/平方英寸，千克力/平方厘米，大气压

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