彈性模量試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量原理介紹
2021-08-23
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彈性模量試驗(yàn)機(jī)是彈性材料的一種重要且具有特征的力學(xué)性質(zhì)。是物體彈性t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(shí)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^2。模量的性質(zhì)依賴于形變的性質(zhì)。剪切形變時(shí)的模量稱為剪切模量,用G表示;壓縮形變時(shí)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。
拉伸試驗(yàn)中得到的屈服極限бs和強(qiáng)度極限бb,反映了材料對(duì)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(shí)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?yàn)橐坏┝慵磻?yīng)力設(shè)計(jì)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。一般按引起單位應(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EA0,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(shí)穩(wěn)定性,對(duì)細(xì)長(zhǎng)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(jì)計(jì)算來說,彈性模量E是經(jīng)常要用到的一個(gè)重要力學(xué)性能指標(biāo)。
在彈性范圍內(nèi)大多數(shù)材料服從胡克定律,即變形與受力成正比??v向應(yīng)力與縱向應(yīng)變的比例常數(shù)就是材料的彈性模量E,也叫楊氏模量。
彈性模量在比例極限內(nèi),材料所受應(yīng)力如拉伸,壓縮,彎曲,扭曲,剪切等)與材料產(chǎn)生的相應(yīng)應(yīng)變之比,用牛/米^2表示。