物理性能

或

杨氏模量

其中，表示杨氏模数，表示正向应力，表示正向应变。

杨氏模量以英国科学家托马斯·杨命名。

各种物料的杨氏模数约值

楊氏模量取决于材料的组成。举例来说，大部分金属在合金成分不同、热处理在加工过程中的应用，其楊氏模量值会有5％或者更大的波动。正如以下的很多材料的楊氏模量值非常接近。

∙ (1牛顿每平方毫米为1MPa)

∙ (1千牛顿每平方毫米为1GPa)

剪切模量

剪力模数（shear modulus）是材料力学中的名词，弹性材料承受剪应力时会产生剪应变，定义为剪应力与剪应变的比值。公式记为

其中，表示剪力模数，表示剪应力，表示剪应变。在均质且等向性的材料中：

其中，是杨氏模数(Young's modulus )，是泊松比(Poisson's ratio)。

体积模量

压缩示意图

体积模量（）也称为不可压缩量，是材料对于表面四周压强产生形变程度的度量。它被定义为产生单位相对体积收缩所需的压强。它在SI单位制中的基本单位是帕斯卡。

定义

体积模量可由下式定义：

其中为压强，为体积，是压强对体积的偏导数。体积模量的倒数即为一种物质的压缩率。

还有其他一些描述材料对应变的反应的物理量。比如剪切模量描述了材料对剪切应变的反应；而杨氏模量则描述了材料对线性应变的反应。对流体而言，只有体积模量具有意义。而对于不具有各向同性的固体材料（如纸、木等），上述三种弹性模量则不足以描述这些材料对应变的反应。

热力学关系

严格的说，体积模量是一个热力学量。说明在何种温度变化条件下对体积模量是有必要的。等温体积模量（）以及定熵（绝热）体积模量（）或其他形式都是可能出现的。实践中上述区分只是用于对气体的讨论中。

对于气体，绝热体积模量大约由下式给出：

而等温体积模量大约由下式给出：

其中

为绝热指数；

为压强。

对于流体，体积模量和密度决定了在该种材料中的声速。此种关系由下式说明：

固体可以传递横波，故要决定固体中的声速还需要其他的弹性模量，如剪切模量。

泊松比

1起源

泊松比由法国科学家泊松（Simon Denis Poisson,1781-1840）[1]最先发现并提出。

他在1829年发表的《弹性体平衡和运动研究报告》一文中，用分子间相互作用的理论导出弹性体的运动方程，发现在弹性介质中可以传播纵波和横波，并且从理论上推演出各向同性弹性杆在受到纵向拉伸时，横向收缩应变与纵向伸长应变之比是一常数，其值为四分之一。

若在弹性范围内加载，轴向应变εx与横向应变εy之间存在下列关系：

εy=- νεx= |νεx|

式中ν为材料的一个弹性常数，称为泊松比。泊松比是量纲为一的量。[2] 2详细介绍

参考高等教育出版社的《工程力学》，里面对于弹性模量、泊松比、应力应变等说明的相当详细。

在材料的比例极限内，由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的绝对值。比如，一杆受拉伸时，其轴向伸长伴随着横向收缩(反之亦然)，而横向应变ε与轴向应变ε 之比称为泊松比ν。[1]材料的泊松比一般通过试验方法测定。

在弹性工作范围内，μ 一般为常数，但超越弹性范围以后，μ 随应力的增大

主次泊松比的区别Major and Minor Poisson's ratio

主泊松比PRXY，指的是在单轴作用下，X方向的单位拉（或压）应变所引起的Y方向的压（或拉）应变；

次泊松比NUXY，它代表了与PRXY成正交方向的泊松比，指的是在单轴作用下，Y方向的单位拉（或压）应变所引起的X方向的压（或拉）应变。

PRXY与NUXY是有一定关系的：PRXY/NUXY=EX/EY

对于正交各向异性材料，需要根据材料数据分别输入主次泊松比，

但是对于各向同性材料来说，选择PRXY或NUXY来输入泊松比是没有任何区别的，只要输入其中一个即可。

简单推导如下：

假如在单轴作用下：

(1）X方向的单位拉（或压）应变所引起的Y方向的压（或拉）应变为b;

（2）Y方向的单位拉（或压）应变所引起的X方向的压（或拉）应变为a;

则根据胡克定律得σ=EX×a=EY ×b

→EX/EY =b/a

又∵PRXY/NUXY=b/a

∴PRXY/NUXY=EX/EY

参考高等教育出版社的《材料力学》上下册，里面对于弹性模量、泊松比、应力应变等说明的相当详细。

弹性模量

1简介

3测量方法

耐火材料线膨胀系数的常用测量方法是顶杆式间接法和望远镜直读法。新的激光法测定线膨胀系数也越来越受到重视。

顶杆式间接法

顶杆法是一种经典方法，采用机械测量原理，即将试样的一端固定在支持器的端头上，另一端与顶杆接触，试样、支持器和顶杆同时加热，试样与这些部件的热膨胀差值被顶杆传递出来，并被测量。这类仪器由于试样位置(立式或卧式)、膨胀量的测量方法(直接测量、电子或光学方法)而区分成多种型号的仪器。应用较普遍的是电感式膨胀仪。它的传感器是差动变压器，也称差动变压器热膨胀仪。由于顶杆和支持器尺寸较长，高温炉的加热条件难于使温度分布均匀一致，顶杆和支持器之间的膨胀量难以相互抵消，所以膨胀的测量值需要校正。

望远镜直读法

望远镜直读法是用双筒望远镜直接观察炉内高温下试样395×1ang相绝；1,tj膨Ii胀值。测量温度可高达2000C，目镜上的测微计直接测量试样伸长量。所用试样较长，加热炉要有足够的恒温带。该方法的缺点是一般不易自动记录。现在已发展了定时照相的自动记录系统。

激光法测量

热膨胀是近年发展的。它是以一激光束扫描试样，而不断测定试样在加热过程中长度的变化。由于测量精度高、计算机组成的全自动控制、记录和多功能系统而受到欢迎。选择热膨胀测量方法时主要考虑测试范围、待测材料的种类和特性、测量精度和灵敏度等。

4生活应用

5影响因素