杨氏模量一般为多少 杨氏模量与什么有关

杨氏（ThomasYoung）于1773至1829年间，在材料力学领域，针对剪形变进行了深入研究，他主张剪应力是一种弹性形变。

1807年，杨氏提出弹性模量的定义，从那时起，人们为了纪念他，称此模量为杨氏模量。

弹性模量是工程技术设计中弹性变形阶段选取机械零件材料的重要依据。

弹性模量是工程材料的关键性能参数。从宏观视角看，它是衡量物体抵抗弹性变形能力的尺度；从微观角度看，它反映了原子、离子或分子间键合强度的特性。

任何影响键合强度的因素都会对材料的弹性模量产生影响，比如键合方式、晶体结构（如热处理导致的奥氏体与马氏体之间的变化）、化学成分（金属与非金属元素的含量）、微观结构以及温度（热处理温度）等因素。

应用此性能参数的材料包括：金属、光纤、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷以及橡胶等。

那么，为何在一般工程应用中我们把弹性模量视为常数来处理呢？

尽管合金成分、热处理状态以及冷塑性变形等因素会导致金属材料的杨氏模量值有5%甚至更大的波动，但金属材料的弹性模量是一个对不敏感的力学性能指标。合金化、热处理（如显微变化）、冷塑性变形等因素对弹性模量的影响较小，温度和加载速率等外在因素对其影响也不显著。

关于杨氏模量的公式：

线应力（即单位面积上的拉力）是通过施加的拉力F除以杆的截面积S来计算的。而线应变（即单位长度上的伸长量）则是杆的伸长量dL除以原长L得出的。

单位通常以兆帕来表示。

杨氏模量则是通过线应力除以线应变来得到的，具体公式为E=（F/S）/（dL/L）。

那么，杨氏模量和刚度之间存在怎样的关系呢？

杨氏模量的大小体现了材料的刚性特性。模量值越大，材料越不易发生形变。以钢和铜为例，钢的杨氏模量大约为2×10¹¹N·m-²,而铜的为1.1×10¹¹N·m-²，这表明钢具有更高的刚度，因此更难发生变形。

图示说明：

如上图所示，在式中，σ代表正应力，ε代表正应变，E即为弹性模量。在拉伸试验中，可以通过oA’阶段来测量材料的弹性模量E。

材料的塑性相关内容

材料的塑性主要涉及伸长率和断面收缩率等指标。