之前了解了彈性模量與楊氏模量的關(guān)系,接下來是對彈性模量作用的詳細(xì)介紹:
意義:彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo),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)生彈性變形越小拉伸試驗中得到的屈服極限бb和強度極限бS ,反映了材料對力的作用的承受能力,而延伸率δ或截面收縮率ψ,反映了材料縮性變形的能力。
為了表示材料在彈性范圍內(nèi)抵抗變形的難易程度,在實際工程結(jié)構(gòu)中,材料彈性模量E的意義通常是以零件的剛度體現(xiàn)出來的,這是因為一旦零件按應(yīng)力設(shè)計定型,在彈性變形范圍內(nèi)的服役過程中,是以其所受負(fù)荷而產(chǎn)生的變形量來判斷其剛度的。一般按引起單為應(yīng)變的負(fù)荷為該零件的剛度,例如,在拉壓構(gòu)件中其剛度為:式中A0為零件的橫截面積。
由上式可見,要想提高零件的剛度E A0,亦即要減少零件的彈性變形,可選用高彈性模量的材料和適當(dāng)加大承載的橫截面積,剛度的重要性在于它決定了零件服役時穩(wěn)定性,對細(xì)長桿件和薄壁構(gòu)件尤為重要。因此,構(gòu)件的理論分析和設(shè)計計算來說,彈性模量E是經(jīng)常要用到的一個重要力學(xué)性能指標(biāo)。
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