ANSYS中几个概念解释 杨氏模量 弹性模量 剪切模量 体积模量 强度 刚度 泊松比
杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度
杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度、柔度、刚性、柔性、泊松比、剪切应变、体积应变“模量”可以理解为是一种标准量或指标。
材料的“模量”一般前面要加说明语,如弹性模量、压缩模量、剪切模量、截面模量等。
这些都是与变形有关的一种指标。
杨氏模量(Young's Modulus):杨氏模量是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。
1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的结果而命名。
根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,比值被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅取决于材料本身的物理性质。
杨氏模量的大小标志了材料的刚性,杨氏模量越大,越不容易发生形变。
对于线弹性材料有公式σ(正应力)=Eε(正应变)成立,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本身的性质有关。
在材料力学方面,研究了剪形变,认为剪应力是一种弹性形变。
钢的杨氏模量大约为2×1011N·m-2,铜的是1.1×1011 N·m-2。
弹性模量和杨氏模量很相似,弹性模量有拉伸和剪切的两个方向,杨氏主要指的是拉伸的。
测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等,还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术(微波或超声波)等实验技术和方法测量杨氏模量。
弹性模量(Elastic Modulus):弹性模量E是指材料在弹性变形范围内(即在比例极限内),作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。
也常指材料所受应力如拉伸,压缩,弯曲,扭曲,剪切等)与材料产生的相应应变之比。
弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量,故是组织结构不敏感参数。
在工程上,弹性模量则是材料刚度的度量,是物体变形难易程度的表征。
ANSYS中几个概念解释杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度,泊松比
ANSYS中几个概念解释杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度,泊松比杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度,泊松比“模量”可以理解为是一种标准量或指标。
材料的“模量”一般前面要加说明语,如弹性模量、压缩模量、剪切模量、截面模量等。
这些都是与变形有关的一种指标。
杨氏模量(Young'sModulus )——杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。
对于线弹性材料有公式σ(正应力)=E ε(正应变)成立,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本身的性质有关。
杨(ThomasYoung1773~1829)在材料力学方面,研究了剪形变,认为剪应力是一种弹性形变。
1807年,提出弹性模量的定义,为此后人称弹性模量为杨氏模量。
钢的杨氏模量大约为2×1011N?m -2,C30混凝土是3.00×1010N?m -2。
弹性模量(ElasticModulus )E ——弹性模量E 是指材料在弹性变形范围内,作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。
也常指材料所受应力(如拉伸,压缩,弯曲,剪切等)与材料产生的相应应变之比。
弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量,故是组织结构不敏感参数。
在工程上,弹性模量则是材料刚度的度量,是物体变形难易程度的表征。
弹性模量E 是在比例极限内,应力与材料相应的应变之比。
对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲线不符合直线关系的,则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。
根据不同的受力情况,有相应的拉伸弹性模量(杨氏模量)、剪切弹性模量(刚性模量)、体积弹性模量、压缩弹性模量等。
剪切模量G (ShearModulus )——剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比,它表征材料抵抗切应变的能力。
模量大,则表示材料的刚性强。
剪切模数G 是材料的基本物理特性参数之一,可表示材料剪切变形的难易程度;与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E 、泊桑比ν并列为材料的三项基本物理特性参数,在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。
弹性力学中的杨氏模量和剪切模量
弹性力学中的杨氏模量和剪切模量杨氏模量和剪切模量是弹性力学中非常重要的物理量,用于描述材料的弹性特性。
本文将对这两个概念进行详细介绍,并探讨其在工程中的应用。
一、杨氏模量杨氏模量是描述材料线弹性特性的一个重要参数,常用符号为E。
它定义为单位面积内受力作用下材料沿受力方向的相对伸长率与受力的比值。
其计算公式为:E = σ/ε其中E为杨氏模量,σ为应力,ε为应变。
杨氏模量反映了材料在受力作用下的变形能力,即单位应力下的应变量。
它的数值越大,表示材料越难以变形,具有较高的刚性特性;相反,数值较小的杨氏模量则表示材料较容易变形,具有较强的柔性特性。
不同材料的杨氏模量差异很大,例如钢材的杨氏模量约为210 GPa,而橡胶材料的杨氏模量仅为1 MPa左右。
这也是为什么钢材通常被用于承受大应力和变形的工程结构中,而橡胶材料则常被用于减震和隔音等领域的原因之一。
二、剪切模量剪切模量描述了材料在受剪应力作用下的变形特性,常用符号为G。
它定义为单位面积内切向力对应的切变应变与切向力的比值。
其计算公式为:G = τ/γ其中G为剪切模量,τ为剪应力,γ为剪应变。
剪切模量是表示材料抵抗剪切变形的能力,即单位剪应力下的剪应变量。
与杨氏模量类似,数值越大表示材料越难以剪切变形,具有较高的剪切刚度;而数值较小的剪切模量则表示材料较容易剪切变形,具有较低的剪切刚度。
剪切模量的数值通常比杨氏模量小得多。
以钢材为例,其剪切模量约为80 GPa,只有杨氏模量的约1/3左右。
这也说明了材料在受剪应力作用下相对于受拉应力作用下更容易发生变形。
三、应用领域杨氏模量和剪切模量在工程中有着广泛的应用。
下面将以一些具体的应用领域来加以介绍:1. 结构设计:在工程结构设计中,杨氏模量和剪切模量被用于计算材料的变形和应力分布,以保证结构的稳定性和安全性。
2. 材料选择:根据不同工程要求,选择合适的材料是一项关键任务。
通过比较不同材料的杨氏模量和剪切模量,可以判断材料的刚性和柔性特性,从而选择最适合的材料。
力学中的各种模量概念,你都区分清楚了吗?
力学中的各种模量概念,你都区分清楚了吗?"模量"可以理解为是一种标准量或指标。
材料的"模量"一般前面要加说明语,如弹性模量、压缩模量、剪切模量、截面模量等,这些都是与变形有关的指标。
(1) 杨氏模量(Young Modulus):杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。
对于线弹性材料有公式σ(正应力)=E*ε(正应变)成立,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本身的性质有关。
杨(ThomasYoung1773~1829)研究了材料的剪形变,认为剪应力是一种弹性形变。
1807年,他提出弹性模量的定义,为此后人将弹性模量称为杨氏模量。
钢的杨氏模量大约为2.01e11N/m^2,铜的是1.1e11 N/m^2。
(2) 弹性模量E(Elastic Modulus):弹性模量E是指材料在弹性变形范围内(即在比例极限内),作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。
也常指材料所受应力如拉伸,压缩,弯曲,扭曲,剪切等)与材料产生的相应应变之比。
弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量,故是组织结构不敏感参数。
在工程上,弹性模量则是材料刚度的度量,是物体变形难易程度的表征。
对于某些材料在弹性范围内应力-应变曲线并不符合直线关系的,则可根据需要取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。
根据不同的受力情况,分别有相应的拉伸弹性模量modulus of elasticity for tension (杨氏模量)、剪切弹性模量shearmodulus of elasticity (刚性模量)、体积弹性模量、压缩弹性模量等。
(3) 剪切模量G(Shear Modulus):剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比。
剪切模数G=剪切弹性模量G=切变弹性模量G。
它是材料的基本物理特性参数之一,与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E、泊桑比ν并列为材料的三项基本物理特性参数,在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。
振动常用名词解释
杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度“模量”可以理解为是一种标准量或指标。
材料的“模量”一般前面要加说明语,如弹性模量、压缩模量、剪切模量、截面模量等。
这些都是与变形有关的一种指标。
杨氏模量(Young's Modulus):杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。
对于线弹性材料有公式σ(正应力)=E ε(正应变)成立,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本身的性质有关。
杨(ThomasYoung1773~1829)在材料力学方面,研究了剪形变,认为剪应力是一种弹性形变。
1807年,提出弹性模量的定义,为此后人称弹性模量为杨氏模量。
钢的杨氏模量大约为2×1011N·m‐2,铜的是1.1×1011 N·m‐2。
弹性模量(Elastic Modulus)E:弹性模量E是指材料在弹性变形范围内(即在比例极限内),作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。
也常指材料所受应力如拉伸,压缩,弯曲,扭曲,剪切等)与材料产生的相应应变之比。
弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量,故是组织结构不敏感参数。
在工程上,弹性模量则是材料刚度的度量,是物体变形难易程度的表征。
弹性模量E在比例极限内,应力与材料相应的应变之比。
对于有些材料在弹性范围内应力‐应变曲线不符合直线关系的,则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。
根据不同的受力情况,分别有相应的拉伸弹性模量modulus of elasticity for tension (杨氏模量)、剪切弹性模量shear modulus of elasticity (刚性模量)、体积弹性模量、压缩弹性模量等。
剪切模量G(Shear Modulus):剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比。
剪切模数G=剪切弹性模量G=切变弹性模量G 切变弹性模量G,材料的基本物理特性参数之一,与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E、泊桑比ν并列为材料的三项基本物理特性参数,在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。
ANSYS-杨氏模量
杨氏模量杨氏模量(Young's modulus)是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。
一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL。
F/S叫胁强,其物理意义是金属数单位截面积所受到的力;ΔL/L叫胁变其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。
胁强与胁变的比叫弹性模量:即。
ΔL是微小变化量。
杨氏模量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。
1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的结果而命名。
根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,比值被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅取决于材料本身的物理性质。
杨氏模量的大小标志了材料的刚性,杨氏模量越大,越不容易发生形变。
杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一是工程技术设计中常用的参数。
杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义,还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。
测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等,还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术(微波或超声波)等实验技术和方法测量杨氏模量。
英文名称:modulus of elasticity定义:材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。
单位:牛每平方米。
意义: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t变形难易程度的表征。
用E表示。
定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。
E以单位面积上承受的力表示,单位为牛/米^2。
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G表示;压缩形变时的模量称为压缩模量,用K表示。
ANSYS中的24种材料属性
ANSYS中的24种材料属性1. 弹性模量(Young's modulus):反映了材料的刚度,描述了材料在受力时的变形程度。
单位为帕斯卡(Pa)。
2. 剪切模量(Shear modulus):反映了材料的抗剪切能力,描述了材料在受剪应力作用下的变形程度。
单位为帕斯卡(Pa)。
3. 泊松比(Poisson's ratio):描述了材料在拉伸或压缩时,横向收缩或膨胀的程度。
其值介于-1和0.5之间,无单位。
4. 密度(Density):描述了材料的质量分布情况,单位为千克每立方米(kg/m³)。
5. 导热系数(Thermal conductivity):描述了材料传导热量的能力,单位为瓦特每米开尔文(W/(m·K))。
6. 比热容(Specific heat capacity):描述了材料单位质量的温度变化的能力,单位为焦耳每千克开尔文(J/(kg·K))。
7. 线膨胀系数(Coefficient of linear expansion):描述了材料在温度变化时长度变化的程度,单位为每开尔文(K)。
8. 杨-拉格朗日系数(Lagrange-Yunge coefficient):描述了材料在剪切和旋转应力下的变形行为。
单位为帕斯卡(Pa)。
9. 杨-拉格朗日剪切系数(Lagrange-Yunge shear coefficient):描述了材料在剪切和旋转应力下的剪切变形行为。
单位为帕斯卡(Pa)。
10. 杨-拉格朗日扭曲系数(Lagrange-Yunge torsion coefficient):描述了材料在剪切和旋转应力下的扭曲变形行为。
单位为帕斯卡(Pa)。
11. 杨-拉格朗日横向伸长系数(Lagrange-Yunge lateral stretch coefficient):描述了材料在剪切和旋转应力下的横向伸长变形行为。
单位为帕斯卡(Pa)。
12. 杨-拉格朗日体积伸长系数(Lagrange-Yunge volume stretch coefficient):描述了材料在剪切和旋转应力下的体积伸长变形行为。
模量汇总
杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度“模量”可以理解为是一种标准量或指标。
材料的“模量”一般前面要加说明语,如弹性模量、压缩模量、剪切模量、截面模量等。
这些都是与变形有关的一种指标。
杨氏模量(Young's Modulus):杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。
对于线弹性材料有公式σ(正应力)=Eε(正应变)成立,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本身的性质有关。
杨(ThomasYoung1773~1829)在材料力学方面,研究了剪形变,认为剪应力是一种弹性形变。
1807年,提出弹性模量的定义,为此后人称弹性模量为杨氏模量。
钢的杨氏模量大约为2×1011N·m-2,铜的是1.1×1011N·m-2。
弹性模量(Elastic Modulus)E:弹性模量E是指材料在弹性变形范围内(即在比例极限内),作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。
也常指材料所受应力如拉伸,压缩,弯曲,扭曲,剪切等)与材料产生的相应应变之比。
弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量,故是组织结构不敏感参数。
在工程上,弹性模量则是材料刚度的度量,是物体变形难易程度的表征。
弹性模量E在比例极限内,应力与材料相应的应变之比。
对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲线不符合直线关系的,则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。
根据不同的受力情况,分别有相应的拉伸弹性模量modulus of elasticity for tension (杨氏模量)、剪切弹性模量shear modulus of elasticity (刚性模量)、体积弹性模量、压缩弹性模量等。
剪切模量G(Shear Modulus):剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比。
剪切模数G=剪切弹性模量G=切变弹性模量G 切变弹性模量G,材料的基本物理特性参数之一,与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E、泊桑比ν并列为材料的三项基本物理特性参数,在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。
弹性模量、剪切模量、 体积模量 、强度、刚度
弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度"模量"可以理解为是一种标准量或指标。
材料的"模量"一般前面要加说明语,如弹性模量、压缩模量、剪切模量、截面模量等。
这些都是与变形有关的一种指标。
杨氏模量(Young'sModulus):杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。
对于线弹性材料有公式σ(正应力)=Eε(正应变)成立,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本身的性质有关。
杨(ThomasYoung1773~1829) 在材料力学方面,研究了剪形变,认为剪应力是一种弹性形变。
1807年,提出弹性模量的定义,为此后人称弹性模量为杨氏模量。
钢的杨氏模量大约为2×1011N?m-2,铜的是1.1×1011N?m-2。
弹性模量(ElasticModulus)E:弹性模量E是指材料在弹性变形范围内(即在比例极限内),作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。
也常指材料所受应力如拉伸,压缩,弯曲,扭曲,剪切等)与材料产生的相应应变之比。
弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量,故是组织结构不敏感参数。
在工程上,弹性模量则是材料刚度的度量,是物体变形难易程度的表征。
弹性模量E在比例极限内,应力与材料相应的应变之比。
对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲线不符合直线关系的,则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。
根据不同的受力情况,分别有相应的拉伸弹性模量modulusofelasticityfortension(杨氏模量)、剪切弹性模量shearmodulusofelasticity(刚性模量)、体积弹性模量、压缩弹性模量等。
剪切模量G(ShearModulus):剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比。
剪切模数G=剪切弹性模量G=切变弹性模量G切变弹性模量G,材料的基本物理特性参数之一,与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E、泊桑比ν并列为材料的三项基本物理特性参数,在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。
ANSYS中的24种材料属性
ANSYS中的24种材料属性ANSYS是一种常用的工程模拟软件,用于解决复杂工程问题,如结构分析、流体动力学、电磁场分析等。
在ANSYS软件中,各种材料的性质和行为是通过材料模型来描述的。
以下是ANSYS中常用的24种材料属性:1. 弹性模量(Young's modulus):表示材料的刚度,即材料在应力作用下的变形程度。
2. 剪切模量(Shear modulus):表示材料抵抗剪切应力的能力。
3. 泊松比(Poisson's ratio):描述材料在拉伸时横向收缩的程度。
4. 密度(Density):表示材料的质量与体积之比。
5. 线膨胀系数(Linear expansion coefficient):指材料在温度变化下的线性膨胀程度。
6. 灵敏度系数(Pound-Stress Sensitivity Coefficient):衡量材料的应力-变形灵敏度。
7. 杨氏系数(Yield strength):指材料在达到屈服点时所能承受的最大应力。
8. 屈服强度(Ultimate tensile strength):指材料在达到破断点前所能承受的最大应力。
9. 断裂韧性(Fracture toughness):描述材料在破裂时所需要的能量。
10. 硬度(Hardness):衡量材料对局部塑性变形的抵抗能力。
11. 弹性极限(Elastic limit):材料在弹性范围内所能承受的最大应力。
12. 节流应力(Buckling stress):指材料受压时失去稳定性的引发应力。
13. 热导率(Thermal conductance):指材料传导热量的能力。
14. 热膨胀系数(Thermal expansion coefficient):指材料在温度变化下的体积膨胀程度。
15. 电导率(Electrical conductance):指材料导电的能力。
16. 磁导率(Permeability):指材料对磁场的导磁能力。
模量、强度、刚度的详细说明
弹性(杨氏)模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度“模量”可以理解为是一种标准量或指标。
材料的“模量”一般前面要加说明语,如弹性模量、压缩模量、剪切模量、截面模量等。
这些都是与变形有关的一种指标,单位为Pa也就是帕斯卡。
但是通常在工程的使用中,因各材料杨氏模量的量值都十分的大,所以常以百万帕斯卡(MPa)或十亿帕斯卡(GPa)作为其单位。
1、杨氏模量(Young's Modulus) ——E:杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。
对于线弹性材料有公式σ(正应力)=E·ε(正应变)成立,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本身的性质有关。
杨(ThomasYoung1773~1829)在材料力学方面,研究了剪形变,认为剪应力是一种弹性形变。
1807年,提出弹性模量的定义,为此后人称弹性模量为杨氏模量。
钢的杨氏模量大约为2×1011N/m2,铜的是1.1×1011 N/m2。
2、弹性模量(Elastic Modulus)——E:弹性模量E是指材料在弹性变形范围内(即在比例极限内),作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数,也常指材料所受应力(如拉伸、压缩、弯曲、扭曲、剪切等)与材料产生的相应应变之比。
弹性模量E在比例极限内,应力与材料相应的应变之比。
对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲线不符合直线关系的,则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。
根据不同的受力情况,分别有相应的拉伸弹性模量modulus of elasticity for tension (杨氏模量)、剪切弹性模量shear modulus of elasticity (刚性模量)、体积弹性模量、压缩弹性模量等。
2.1、剪切模量G(Shear Modulus):剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比。
剪切模数G=剪切弹性模量G=切变弹性模量G 。
模量、强度、刚度的详细说明
弹性(杨氏)模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度“模量”可以理解为是一种标准量或指标。
材料的“模量”一般前面要加说明语,如弹性模量、压缩模量、剪切模量、截面模量等。
这些都是与变形有关的一种指标,单位为Pa也就是帕斯卡。
但是通常在工程的使用中,因各材料杨氏模量的量值都十分的大,所以常以百万帕斯卡(MPa)或十亿帕斯卡(GPa)作为其单位。
1、杨氏模量(Young's Modulus) ——E:杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。
对于线弹性材料有公式σ(正应力)=E·ε(正应变)成立,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本身的性质有关。
杨(ThomasYoung1773~1829)在材料力学方面,研究了剪形变,认为剪应力是一种弹性形变。
1807年,提出弹性模量的定义,为此后人称弹性模量为杨氏模量。
钢的杨氏模量大约为2×1011N/m2,铜的是×1011 N/m2。
2、弹性模量(Elastic Modulus)——E:弹性模量E是指材料在弹性变形范围内(即在比例极限内),作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数,也常指材料所受应力(如拉伸、压缩、弯曲、扭曲、剪切等)与材料产生的相应应变之比。
弹性模量E在比例极限内,应力与材料相应的应变之比。
对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲线不符合直线关系的,则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。
根据不同的受力情况,分别有相应的拉伸弹性模量modulus of elasticity for tension (杨氏模量)、剪切弹性模量shear modulus of elasticity (刚性模量)、体积弹性模量、压缩弹性模量等。
、剪切模量G(Shear Modulus):剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比。
剪切模数G=剪切弹性模量G=切变弹性模量G 。
杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度
压缩模量指压应力与压缩应变之比。
储能模量E':
储能模量E'实质为杨氏模量,表述材料存储弹性变形能量的能力。储能模量表征的是材料变形后回弹的指标。
储能模量E'是指粘弹性材料在交变应力作用下一个周期内储存能量的能力,通常指弹性;
耗能模量E'':
耗能模量E''是模量中应力与变形异步的组元;表征材料耗散变形能量的能力, 体现了材料的粘性本质。
如某种材料的抗拉强度、抗剪强度是指这种材料在单位面积上能承受的最大拉力、剪力,与材料的形状无关。
例如拉伸强度和拉伸模量的比较:他们的单位都是MPa或GPa。拉伸强度是指材料在拉伸过程中最大可以承受的应力,而拉伸模量是指材料在拉伸时的弹性。对于钢材,例如45号钢,拉伸模量在100MPa的量级,一般有200-500MPa,而拉伸模量在100GPa量级,一般是180-210Gpa。
(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
弹性模量和杨氏模量很相似,弹性模量有拉伸和剪切的两个方向,杨氏主要指的是拉伸的。
测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等,还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术(微波或超声波)等实验技术和方法测量杨氏模量。
弹性模量(Elastic Modulus):
弹性模量E是指材料在弹性变形范围内(即在比例极限内),作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。也常指材料所受应力如拉伸,压缩,弯曲,扭曲,剪切等)与材料产生的相应应变之比。
杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度,泊松比
杨⽒模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度,泊松⽐“模量”可以理解为是⼀种标准量或指标。
材料的“模量”⼀般前⾯要加说明语,如弹性模量、压缩模量、剪切模量、截⾯模量等。
这些都是与变形有关的⼀种指标。
杨⽒模量(Young's Modulus):杨⽒模量就是弹性模量,这是材料⼒学⾥的⼀个概念。
对于线弹性材料有公式σ(正应⼒)=Eε(正应变)成⽴,式中σ为正应⼒,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本⾝的性质有关。
杨(ThomasYoung1773~1829)在材料⼒学⽅⾯,研究了剪形变,认为剪应⼒是⼀种弹性形变。
1807年,提出弹性模量的定义,为此后⼈称弹性模量为杨⽒模量。
钢的杨⽒模量⼤约为2×1011N·m-2,铜的是1.1×1011 N·m-2。
弹性模量(Elastic Modulus)E:弹性模量E是指材料在弹性变形范围内(即在⽐例极限内),作⽤于材料上的纵向应⼒与纵向应变的⽐例常数。
也常指材料所受应⼒如拉伸,压缩,弯曲,扭曲,剪切等)与材料产⽣的相应应变之⽐。
弹性模量是表征晶体中原⼦间结合⼒强弱的物理量,故是组织结构不敏感参数。
在⼯程上,弹性模量则是材料刚度的度量,是物体变形难易程度的表征。
弹性模量E在⽐例极限内,应⼒与材料相应的应变之⽐。
对于有些材料在弹性范围内应⼒-应变曲线不符合直线关系的,则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等⼈为定义的办法来代替它的弹性模量值。
根据不同的受⼒情况,分别有相应的拉伸弹性模量modulus of elasticity for tension (杨⽒模量)、剪切弹性模量shear modulus of elasticity (刚性模量)、体积弹性模量、压缩弹性模量等。
剪切模量G(Shear Modulus):剪切模量是指剪切应⼒与剪切应变之⽐。
剪切模数G=剪切弹性模量G=切变弹性模量G 切变弹性模量G,材料的基本物理特性参数之⼀,与杨⽒(压缩、拉伸)弹性模量E、泊桑⽐ν并列为材料的三项基本物理特性参数,在材料⼒学、弹性⼒学中有⼴泛的应⽤。
弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度,泊松比
弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度,泊松比000"模量"可以理解为是一种标准量或指标。
材料的"模量"一般前面要加说明语,如弹性模量、压缩模量、剪切模量、截面模量等。
这些都是与变形有关的一种指标。
杨氏模量(Young'sModulus):杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。
对于线弹性材料有公式σ正应力=Eε正应变成立,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本身的性质有关。
杨(ThomasYoung1773~1829)在材料力学方面,研究了剪形变,认为剪应力是一种弹性形变。
1807年,提出弹性模量的定义,为此后人称弹性模量为杨氏模量。
钢的杨氏模量大约为2×1011N·m-2,铜的是1.1×1011N·m-2。
弹性模量(ElasticModulus)E:弹性模量E是指材料在弹性变形范围内即在比例极限内,作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。
也常指材料所受应力如拉伸,压缩,弯曲,扭曲,剪切等)与材料产生的相应应变之比。
弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量,故是组织结构不敏感参数。
在工程上,弹性模量则是材料刚度的度量,是物体变形难易程度的表征。
弹性模量E在比例极限内,应力与材料相应的应变之比。
对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲线不符合直线关系的,则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。
根据不同的受力情况,分别有相应的拉伸弹性模量modulusofelasticityfortension(杨氏模量、剪切弹性模量shearmodulusofelasticity(刚性模量、体积弹性模量、压缩弹性模量等。
剪切模量G(ShearModulus):剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比。
剪切模数G=剪切弹性模量G=切变弹性模量G切变弹性模量G,材料的基本物理特性参数之一,与杨氏压缩、拉伸弹性模量E、泊桑比ν并列为材料的三项基本物理特性参数,在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。
ANSYS-杨氏模量
杨氏模量杨氏模量(Young's modulus)是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。
一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL。
F/S叫胁强,其物理意义是金属数单位截面积所受到的力;ΔL/L叫胁变其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。
胁强与胁变的比叫弹性模量:即。
ΔL是微小变化量。
杨氏模量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。
1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的结果而命名。
根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,比值被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅取决于材料本身的物理性质。
杨氏模量的大小标志了材料的刚性,杨氏模量越大,越不容易发生形变。
杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一是工程技术设计中常用的参数。
杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义,还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。
测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等,还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术(微波或超声波)等实验技术和方法测量杨氏模量。
英文名称:modulus of elasticity定义:材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。
单位:牛每平方米。
意义: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t变形难易程度的表征。
用E表示。
定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。
E以单位面积上承受的力表示,单位为牛/米^2。
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G表示;压缩形变时的模量称为压缩模量,用K表示。
ansys 材料属性
杨氏模量:杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。
当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时,F/S叫应力,其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力;ΔL/L叫应变,其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。
应力与应变的比叫弹性模量。
ΔL是微小变化量。
杨氏模量(Young's modulus),又称拉伸模量(tensile modulus)是弹性模量(elastic modulus or modulus of elasticity)中最常见的一种。
杨氏模量衡量的是一个各向同性弹性体的刚度(stiffness),定义为在胡克定律适用的范围内,单轴应力和单轴形变之间的比。
与弹性模量是包含关系,除了杨氏模量以外,弹性模量还包括体积模量(bulk modulus)和剪切模量(shear modulus)等
弹性模量:一般地讲,对弹性体施加一个外界作用,弹性体会发生形状的改变(称为“应变”),“弹性模量”的一般定义是:应力除以应变。
材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。
弹性模量的单位是达因每平方厘米。
“弹
性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个统称,表示方法可以
是“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等
应力:
应变:
Physical properties:物理特性
Linear Elastic:线弹性。
ansys中单位详解
基本量:长度mm质量tonne力N时间sec温度C重力9806.65 mm / sec^2衍生量:面积mm^2体积mm^3速度mm / sec加速度mm / sec^2角速度rad / sec角度加速度rad / sec^2频率1 / sec密度tonne / mm^3压力N / mm^2应力N / mm^2杨氏模量N / mm^2(Mpa)例如:钢的实常数为:EX=2e11PaPRXY=0.3DENS=7.8e3Kg/m^3那么上面的实常数在mm单位制(即模型尺寸单位为mm)下输入到Ansys时应为EX=2e5MPaPRXY=0.3DENS=7.8e-9tonne/mm^3那么上面的实常数在m单位制(即模型尺寸单位为m)下输入到Ansys时应为EX=2e11PaPRXY=0.3DENS=7.8e+3kg/m^3为了验证其正确性,本人在Ansys中进行了模型验证。
算例:取一Φ5H50单位为mm的梁进行静力学分析,采用Beam4单元,约束条件为末端全约束,顶端施加轴向单位载荷和单位弯矩;在mm单位制下,梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-4,在单位弯矩(1N.mm)载荷下顶点的转角为0.81657e-5在m单位制下,梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-7,在单位弯矩(1N.m)载荷下顶点的转角为0.81657e-2经过理论计算得到在1N和1N.m的轴向力和弯矩作用下对于的位移为0.127e-4mm和转角0.81653e-2rad,如果采用mm单位制下实常数输入,Ansys得到的位移单位为mm,转角单位为弧度(rad);如果采用m单位制下实常数输入,Ansys得到的位移单位为m,转角单位为弧度(rad);特别主意,施加载荷的单位是不同的,如1N.m和1N.mm。
(二)ANSYS中单位统一的误区分析:在ANSYS中没有规定单位,需要用户自己去定义自己的单位制,这就会涉及到单位统一的问题。
下边的误区可能是多数初学者经常范的:EXAMPLE:计算一个圆柱体的固有频率(为分析简便,采用最简单的形状作为例子),其尺寸如下:圆柱体长:L=1m;圆柱体半径:R=0.1m;材料特性:弹性模量:2.06e11 Pa;材料密度:7800kg/m^3;泊松比:0.3计算结果如下:***** INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE *****SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE1 0.0000 1 1 12 0.0000 1 2 23 0.0000 1 3 34 0.0000 1 4 45 0.0000 1 5 56 0.29698E-03 1 6 67 834.79 1 7 78 834.79 1 8 89 1593.7 1 9 910 2022.4 1 10 10如果在建模时采用毫米为单位(在解决实际工程问题时,经常需要从其他CAD软件导入实体模型,而这些模型常常以毫末为单位),则必须修改材料特性参数,已达到单位统一。
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杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度,泊松比
“模量”可以理解为是一种标准量或指标。
材料的“模量”一般前面要加说明语,如弹
性模量、压缩模量、剪切模量、截面模量等。
这些都是与变形有关的一种指标。
杨氏模量(Young'sModulus )——
杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。
对于线弹性材料有公式σ(正应
力)=E ε(正应变)成立,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常
数,与材料本身的性质有关。
杨(
ThomasYoung1773~1829)在材料力学方面,研究了剪形变,认为剪应力是一种弹性形变。
1807年,提出弹性模量的定义,为此后人称弹性模量为杨氏模量。
钢的杨氏模量大约为
2×1011N?m -2,C30混凝土是3.00×1010N?m -2。
弹性模量(ElasticModulus )E ——
弹性模量E 是指材料在弹性变形范围内,
作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。
也常指材料所受应力(如拉伸,压缩,弯曲,剪切等)与材料产生的相应应变之比。
弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量,故是组织结构不敏感参数。
在工程
上,弹性模量则是材料刚度的度量,是物体变形难易程度的表征。
弹性模量E 是在比例极限内,应力与材料相应的应变之比。
对于有些材料在弹性范围内
应力-应变曲线不符合直线关系的,则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人
为定义的办法来代替它的弹性模量值。
根据不同的受力情况,有相应的拉伸弹性模量(杨氏模量)、剪切弹性模量(刚性模量)
、体积弹性模量、压缩弹性模量等。
剪切模量G (ShearModulus )——
剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比,
它表征材料抵抗切应变的能力。
模量大,则表示材料的刚性强。
剪切模数G 是材料的基本物理特性参数之一,可表示材料剪切变形的难易程度;与杨
氏(压缩、拉伸)弹性模量
E 、泊桑比ν并列为材料的三项基本物理特性参数,在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。
其定义为:
G=τ/γ,其中G (Mpa )为切变弹性模量;τ为剪切应力(Mpa );γ为剪切应变(弧度)。
混凝土的剪切模量G 可取等于0.425E
,E是混凝土的弹性模量。
体积模量K (BulkModulus
)——
体积模量可描述均质各向同性固体的弹性,可表示为单位面积的力,表示不可压缩性。
),其中E为弹性模量,v为泊松比。
公式如下K=E/(3×(1-2×v)
物体在p0的压力下体积为V0,若压力增加(p0→p0+dP),则体积减小为(V0-dV)。
则K=(p0+dP)/(V0-dV)被称为该物体的体积模量。
如在弹性范围内,则专称为体积弹
性模量。
体积模量是一个比较稳定的材料常数。
因为在各向均压下材料的体积总是变小的,
故K值永为正值,单位MPa。
体积模量的倒数称为体积柔量。
体积模量和拉伸模量、泊松。
比之间有关系:E=3K(1-2μ)
压缩模量(CompressionModulus)——
压缩模量指压应力与压缩应变之比。
储能模量E'——
储能模量E'实质为杨氏模量,表述材料存储弹性变形能量的能力。
储能模量表征的是
材料变形后回弹的指标。
储能模量E'是指在一个变化周期内所储存能量的能力,通常指弹性。
耗能模量E''——
耗能模量E''是模量中应力与变形异步的组元;表征材料耗散变形能量的能力,体现了
材料的粘性本质。
耗能模量E''指的是在一个变化周期内所消耗能量的能力,通常指粘性。
切线模量(TangentModulus)——
切线模量就是塑性阶段,屈服极限和强度极限之间的曲线斜率。
是应力应变曲线上应力
对应变的一阶导数。
其大小与应力水平有关,并非一定值。
切线模量一般用于增量有限元计
算。
切线模量和屈服应力的单位都是N/m2。
截面模量——
截面模量又称为截面系数或截面抵抗矩,是构件截面的一个力学特性。
是表示构件截面
抵抗某种变形能力的指标,如抗弯截面模量、抗扭截面模量等。
它只与截面的形状及中和轴
的位置有关,而与材料本身的性质无关。
强度——
强度是指某种材料抵抗破坏的能力,即材料抵抗变形(弹性\塑性)和断裂的能力(应力)。
一般只是针对材料而言的。
它的大小与材料本身的性质及受力形式有关。
可分为:屈
服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。
如某种材料的抗拉强度、抗剪强度是指这种材料在单位面积上能承受的最大拉力、剪力,
与材料的形状无关。
拉伸强度和拉伸模量的比较:○1单位都是MPa或GPa;○2拉伸强度是指材料在拉伸过
程中最大可以承受的应力,而拉伸模量是指材料在拉伸时的弹性。
刚度——
刚度(即硬度)指某种构件或结构抵抗变形的能力,是衡量材料产生弹性变形难易程度
的指标,主要指引起单位变形时所需要的应力。
一般是针对构件或结构而言的。
它的大小不
仅与材料本身的性质有关,而且与构件或结构的截面和形状有关。
刚度越高,物体表现的越“硬”。
对不同的情况来说,刚度的表示方法不同,比如静态
刚度、动态刚度、环刚度等。
一般来说,刚度的单位是牛顿/米,或者牛顿/毫米,表示产生单位长度形变所需要施加的力。
法向刚度、剪切刚度的单位同样是N/m或N/mm,差别在于力的方向不同
刚度一般用弹性模量的大小E来表示。
而E的大小一般与原子间作用力有关,与组织
状态关系不大。
通常钢和铸铁的弹性模量差别很小,即它们的刚性几乎一样,但它们的强度
差别却很大。
“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括“杨氏模量”、“剪切
模量”、“体积模量”等。
所以,“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。
一般地讲,对弹性体施加一个外界作用(称为“应力”)后,弹性体会发生形状的改变
(称为“应变”),“弹性模量”的一般定义是:应力除以应变。
线应变——
对一根细杆施加一个拉力F,这个拉力除以杆的截面积S,称为“线应力”,杆的伸长
量dL除以原长L,称为“线应变”。
线应力除以线应变就等于杨氏模量E:F/S=E(dL/L)剪切应变——
对一块弹性体施加一个侧向的力f(通常是摩擦力),弹性体会由方形变成菱形,这个
形变的角度a称为“剪切应变”,相应的力f除以受力面积S称为“剪切应力”。
剪切应力
除以剪切应变就等于剪切模量G:f/S=G×a
体积应变——
对弹性体施加一个整体的压强p,这个压强称为“体积应力”,弹性体的体积减少量
(-dV)除以原来的体积V称为“体积应变”,体积应力除以体积应变就等于体积模量:
p=K(-dV/V)
注:液体只有体积模量,其他弹性模量都为零,所以就用弹性模量代指体积模量。
一般弹性体应变都非常小,即体积的改变量和原来的体积相比,是一个很小的数。
在这
种情况下,体积相对改变量和密度相对改变量仅仅正负相反,大小是相同的,例如:体积减
少百分之0.01,密度就增加百分之0.01。
体积模量并不是负值(从前面定义式中可以看出),也并不是气体才有体积模量,一切
固体、液体、气体都有体积模量,倒是液体和气体没有杨氏模量和剪切模量。
泊松比——
以法国数学家SimeomDenisPoisson为名。
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e'
与轴向应变e之比称为泊松比μ。
材料的泊松比一般通过试验方法测定。
可以这样理解:空气的泊松比为0,水的泊松比为0.5,中间的可以推出。
在弹性工作范
围内,μ一般为常数,但超越弹性范围以后,μ随应力的增大而增大,直到μ=0.5为止。
主次泊松比的区别MajorandMinorPoisson'sratio
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。
简单推导如下:
假如在单轴作用下:X方向的单位拉(或压)应变所引起的Y方向的压(或拉)应变为
b,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。