什么是杨氏模量?

杨氏模量(又称弹性模量弹性模量)定义了材料在受力时的硬度。它是应力(单位面积上的力)与应变(长度的相对变化)的比值,表示材料在其弹性极限范围内拉伸或压缩的程度。

杨氏模量越大,材料越硬。例如,钢等金属的杨氏模量较高,可抵抗变形,而弹性体和某些塑料的杨氏模量较低,弹性较大。

这一基本特性对于航空航天、汽车、医疗和包装等行业的材料设计和质量保证至关重要。模量是通过拉伸或压缩测试系统测量的,符合广泛采用的测试方法,包括

  • ISO 527-1 / ISO 527-2- 塑料:拉伸性能的测定

  • ASTM D638- 塑料拉伸性能的标准测试方法

弹性模量公式

杨氏模量 (E) 是根据应力-应变曲线的线性部分用以下公式计算出来的:

Formula: Young's Modulus (Modulus of elasticity)

其中

  • E是弹性模量(帕或牛顿/平方米)

  • σ是应力 = 力 ÷ 横截面面积

  • ε是应变 = 伸展长度 ÷ 原始长度

这种计算方法与材料的弹性(可逆)变形区域最为相关。该区域线性应力-应变曲线的斜率代表杨氏模量,它是材料在载荷作用下拉伸程度的直接测量值。

杨氏模量的典型值:

  • :~200 GPa

  • :~70 GPa

  • PET(聚合物):~2-3 GPa

  • 橡胶: ~0.01-0.1 GPa

Mecmesin 拉伸和压缩试验机与 VectorPro 软件配合使用,可自动生成应力-应变曲线,并精确计算模量值和重复性,是研发和质量控制环境的理想之选。

A comparison of the relative Young's modulus values for various materials calculated from the initial slope of the curve

有关杨氏模量测试的常见问题

杨氏模量和拉伸强度有什么区别?

杨氏模量测量的是刚度--材料在应力作用下的变形程度。拉伸强度测量材料在失效(屈服或断裂)前可承受的最大应力。

梅克森测试系统可以自动计算弹性模量吗?

可以。我们的系统与 VectorPro 软件配合使用,可从应力-应变曲线的线性区域计算弹性模量,并生成符合要求的报告。

哪些材料可以使用梅克梅森设备进行弹性模量测试?

金属、聚合物、橡胶、薄膜、泡沫和复合材料--任何发生弹性变形的材料都可以使用 Mecmesin 设备进行测试。

模量测试支持哪些标准?

常见的支持标准包括 ISO 527、ASTM D638 和许多其他标准。美克美信测试系统与多种国际方法兼容。