材料的各種模量所表達的具體含義

1、材料的模量模量 ： 材料在受力狀態(tài)下應(yīng)力與應(yīng)變之比，相應(yīng)于不同的受力狀態(tài)，有不同的稱謂。例如，拉伸彈性模量（ E ） ；剪切模量（ G ） ；體積模量（ K ） ；縱向壓縮量（ L ）等。原來專指材料在彈性極限內(nèi)的一個力學參數(shù)。故在不加任何定冠詞時往往就認為指彈性模量。損耗因子 ： 黏彈性材料在交變力場作用下應(yīng)變與應(yīng)力周期相位差角的正切，也等于該材料的 損耗模量 與 儲能模量 之比。彈性模量 E： 楊氏模量 就是 彈性模量 ，這是材料力學里的一個概念。材料在彈性變形階段，其應(yīng)力和應(yīng)變成正比例關(guān)系 （即符合胡克定律） ， 其比例系數(shù)稱為彈性模量。 彈性模量的單位是 “達因每平方厘米” ?！皬椥阅?/p>

2、量”是描述物質(zhì)彈性的一個物理量，是一個總稱，包括“楊氏模量”、“剪切模量”、“體積模量”等。所以，“彈性模量”和“體積模量”是包含關(guān)系?？梢暈楹饬坎牧袭a(chǎn)生彈性變形難易程度的指標，其值越大，使材料發(fā)生一定彈性變形的應(yīng)力也越大，即材料剛度越大，亦即在一定應(yīng)力作用下，發(fā)生彈性變形越小。彈性模量E 是指材料在外力作用下產(chǎn)生單位彈性變形所需要的應(yīng)力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標，相當于普通彈簧中的剛度。又稱楊氏模量，彈性材料的一種最重要、最具特征的力學性質(zhì)，是物體彈性變形難易程度的表征，用 E 表示。定義為理想材料有小形變時應(yīng)力與相應(yīng)的應(yīng)變之比。 E以單位面積上承受的力表示，單位為牛/米a2。模量

3、的性質(zhì)依賴于形變的性質(zhì)。剪切形變時的模量稱為剪切模量，用 G 表示；壓縮形變時的模量稱為壓縮模量，用 K 表示。模量的倒數(shù)稱為柔量，用 J 表示。儲能模量 E ： 實質(zhì)為 楊氏模量 ，表述材料存儲彈性變形能量的能力。儲能模量表征的是材料變形后回彈的指標。 儲能模量E 是指粘彈性材料在交變應(yīng)力作用下一個周期內(nèi)儲存能量的能力， 通常指彈性 ；損耗 / 耗能模量 E ： 是模量中應(yīng)力與變形異步的組元；表征材料耗散變形能量的能力 , 體現(xiàn)了材料的粘性本質(zhì)。 耗能模量 E 指的是在一個變化周期內(nèi)所消耗能量的能力。 通常指粘性 。損耗模量又稱 粘性模量 ：是指材料在發(fā)生形變時，由于粘性形變（不可逆）而損耗

4、的能量大小，反映材料粘性大小。是黏彈性材料 復(fù)數(shù)模量 中的虛部，與材料在每一應(yīng)力或應(yīng)變周期內(nèi)以熱的形式損耗的能量成正比。它描述材料產(chǎn)生形變時能量散失（ 轉(zhuǎn)變 ） 為熱的現(xiàn)象，是能量損失的量度，為一阻尼衰減項。在黏彈性材料的力學性能測量中是一個重要參數(shù)。損耗模量愈小，表明材料的阻尼損耗因數(shù)也小，材料就愈接近理想彈性材料。表征材料耗散變形能量的能力 , 體現(xiàn)了材料的粘性本質(zhì)。剪切模量G： 又稱 切變模量 或 剛性模量 。剪切模量是指剪切應(yīng)力與剪切應(yīng)變之比。與楊氏 （ 壓縮、拉伸)彈性模量E、泊桑比丫并列為材料的三項基本物理特性參數(shù)。體積模量K： 體積模量可描述均質(zhì)各向同性固體的彈性，可表示為單位面

5、積的力，表示不可壓縮性。公式如下K = E/(3 X (1-2 X v),其中E為彈性模量，v為泊松比。體積模量是一個比較穩(wěn)定的材料常數(shù)。因為在各向均壓下材料的體積總是變小的，故K 值永為正值，單位MPa 。體積模量的倒數(shù)稱為體積柔量。體積模量和拉伸模量、泊松比之間有關(guān)系：E=3K(1-2科)。動態(tài)模量 ： 由于應(yīng)力導(dǎo)前應(yīng)變一個相位角，使得應(yīng)變分成了兩個部分，第一部分為彈性貢獻，與應(yīng)變成線性關(guān)系，第二部分為粘性貢獻，與應(yīng)變速率成線性關(guān)系。即彈性響應(yīng)與粘性響應(yīng)分別造成各自的應(yīng)力，其線性加和就是材料的總應(yīng)力。公式：E(t)=| b(t)|/| e尸，式中s E(t)為動態(tài)模量；(r(t)、 (t為

6、應(yīng)力和應(yīng)變時間函數(shù)；6 分別為應(yīng)力和應(yīng)變的振幅。由于相位差的存在，動態(tài)模量是一個復(fù)數(shù)，G=G+iG”，G是彈性響應(yīng)的系數(shù)，稱為儲能模量；G” /為黏性響應(yīng)的系數(shù)，故稱為損耗模量。 G 和 G 合稱動態(tài)模量。壓縮模量： 指壓應(yīng)力與壓縮應(yīng)變之比。切線模量： 就是塑性階段，屈服極限和強度極限之間的曲線斜率。是應(yīng)力應(yīng)變曲線上應(yīng)力對應(yīng)變的一階導(dǎo)數(shù)。其大小與應(yīng)力水平有關(guān)，并非一定值。切線模量一般用于增量有限元計算。切線模量和屈服應(yīng)力的單位都是N/m 2 。正切模量 ： 在靜態(tài)應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線上每點的斜率，稱為正切模量。通常塑性材料應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線是非線性的， 一般來說某點的正切模量是由該點附近應(yīng)力變化

7、量與應(yīng)變變化量之比進行計算。 塑性材料不同于金屬材性，它具有黏彈性，這就導(dǎo)致力與形變關(guān)系不是線性關(guān)系。工程上希望知道其相關(guān)模量，從而提出正切模量。該模量只能看作是非彈性極限范圍內(nèi)的宏觀的模量的一種表述，為設(shè)計提供一種參考。截面模量 ： 是構(gòu)件截面的一個力學特性。是表示構(gòu)件截面抵抗某種變形能力的指標，如抗彎截面模量、抗扭截面模量等。它只與截面的形狀及中和軸的位置有關(guān)，而與材料本身的性質(zhì)無關(guān)。在有些書上，截面模量又稱為截面系數(shù)或截面抵抗矩等。強度 ： 是指某種材料抵抗破壞的能力，即材料抵抗變形( 彈性 塑性 ) 和斷列的能力 ( 應(yīng)力 ) 。一般只是針對材料而言的。它的大小與材料本身的性質(zhì)及受力形

8、式有關(guān)。可分為：屈服強度、抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度等。如某種材料的抗拉強度、抗剪強度是指這種材料在單位面積上能承受的最大拉力、剪力，與材料的形狀無關(guān)。例如拉伸強度和拉伸模量的比較：他們的單位都是MPa 或 GPa 。拉伸強度是指材料在拉伸過程中最大可以承受的應(yīng)力，而拉伸模量是指材料在拉伸時的彈性。對于鋼材，例如 45 號鋼，拉伸模量在 100MPa 的量級。剛度 ： 即硬度，指某種構(gòu)件或結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力，是衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標，主要指引起單位變形時所需要的應(yīng)力。一般是針對構(gòu)件或結(jié)構(gòu)而言的。 它的大小不僅與材料本身的性質(zhì)有關(guān)，而且與構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的截面和形狀有關(guān)。 剛度越高，物體表現(xiàn)的越“硬” 。對不同的東西來說，剛度的表示方法不同，比如靜態(tài)剛度、動態(tài)剛度、環(huán)剛度等。一般來說，剛度的單位是牛頓/米，或者牛頓/ 毫米，表示產(chǎn)生單位長度形變所