弹性模量(Elastic Modulus)是描述材料抵抗形变能力的物理量,其计算公式如下:
单向应力状态下的弹性模量
\[ E = \frac{\sigma}{\epsilon} \]
其中,\( E \) 是弹性模量,\( \sigma \) 是应力,\( \epsilon \) 是应变。
线应力与线应变的关系
\[ E = \frac{F}{S} \div \frac{dL}{L} \]
其中,\( F \) 是作用在细杆上的拉力,\( S \) 是杆的截面积,\( dL \) 是杆的伸长量,\( L \) 是杆的原长。
体积应力与体积应变的关系
\[ K = \frac{P}{-\frac{dV}{V}} \]
其中,\( P \) 是体积应力(压强),\( V \) 是原体积,\( dV \) 是体积减少量。这个公式计算的是体积模量,而不是弹性模量。
应力与应变的一般关系
\[ E = \frac{\delta F}{\delta L} \]
其中,\( \delta F \) 是应力变化量,\( \delta L \) 是应变变化量。
这些公式都可以用来计算弹性模量,但具体使用哪个公式取决于所给的条件和所需的物理量。在材料力学中,通常使用第一个公式(单向应力状态下的弹性模量)来计算弹性模量,因为它直接涉及应力和应变,是最基本和常用的公式。