拉伸模量

拉伸模量是什么意思？

固体材料的拉伸模量是测量其刚度的机械性能。它定义为在经历弹性变形时其拉伸应力（每个单位面积）与其应变（相对变形）的比率。此属性具有类似于压力的单位，即PA（n / mm²），psi等

拉伸模量可用于评估材料的僵硬程度。换句话说，当受到特定负载时，预期材料的材料预期会变形（弹性）。材料的拉伸模量越高，需要越多的力来变形。

基于上述描述，材料的拉伸模量可以在数学上表达为：

E =Σ/ε

在哪里：

ε=材料中的拉伸应变（延伸/原始长度）

σ=材料中的拉伸应力

E =拉伸模量（也称为年轻的模量）

CORROSIOSPEDIA解释拉伸模量

除了使用上式计算之外，可以通过测量典型的应力 - 应变曲线的线性部分的斜率来图形方式确定材料的拉伸模量。换句话说，它是压力的变化除以应变的相应变化。

不同的材料具有非常不同的拉伸模量值。例如，橡胶具有1MPa的拉伸模量， 尽管铁具有200 gpa的拉伸模量。因此，在经受拉伸载荷时，铁比橡胶更硬于橡胶200,000倍。或者，对于具有相似几何特性的样品，当经受相同的载荷时，橡胶将比铁延长200,000倍。

如何确定拉伸模量

材料的拉伸模量可以通过进行a来确定拉伸试验，也称为张力测试。在该测试期间，将测试样品，通常是圆柱形的，将其放入其在任一端夹紧的装置中。拉伸轴向载荷（或拉力）施加到样本的一端，而另一端保持静止。这逐渐伸长或以标准速率延伸或延伸样品，直至其破裂。

图1.拉伸试验机。（来源：Ryzhov Sergey / Dreamstime.com））

记录抵抗拉力的样品中的力并测量其伸长率。然后将结果绘制在称为应力 - 应变图的图表上。典型的应力 - 应变图如下图所示。

图2.典型的应力 - 应变图。

曲线的直线部分（线性）区域被称为弹性区。该区域的梯度，即其升高到其运行的比率（应变压力/变化的变化）等于材料的拉伸模量。

影响材料拉伸模量的因素

影响材料应力或应变的任何物理或机械性质最终会影响其拉伸模量的值。例如，轴向装载的主体的应力与其横截面积直接相关。因此，我们可以期望试样的拉伸模量与其尺寸和形状相关。物体面积越大，存在的分子间键的数量越大，因此，拉伸应力越高。