弹性模量(Elastic Modulus)是 描述材料在弹性变形阶段抵抗变形能力的物理量。它定义为在单向应力状态下,应力与相应应变之比。弹性模量是一个统称,具体可以分为杨氏模量(Young's Modulus)、剪切模量(Shear Modulus)、体积模量(Bulk Modulus)等。在有限元分析中,最常用的弹性模量是杨氏模量。杨氏模量E是指材料在受到外力作用时,产生单位弹性变形所需要的应力。
弹性模量的单位通常为帕斯卡(Pa)或达因每平方厘米(dyn/cm²)。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(Hooke's Law),其比例系数即为弹性模量。
弹性模量是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标,也是原子、离子或分子之间键合强度的一种反映。其测试原理为对材料施加一个外界作用力,材料会相应地产生形变,在弹性变形阶段,应力和应变成正比例关系,其比例系数即为弹性模量。
在工程应用中,弹性模量是重要的力学性能参数,用于评估材料的刚度和强度。例如,在结构设计中,弹性模量越高,材料的刚度越大,即在一定应力作用下,发生弹性变形越小,从而提高零件的稳定性和使用寿命。