
【化】 tensile modulus
contend with; defy; fight; refuse; repel; resist
【醫】 Adv.; contra-; ob-
exaggerate; open; set out; sheet; spread
【機】 sheet
【化】 modulus
抗張模量 (Tensile Modulus) 是材料力學性能中的一個核心參數,用于描述材料在受到拉伸應力時抵抗彈性變形的能力。其核心含義和要點如下:
物理定義
抗張模量在數值上等于材料在彈性變形階段(即應力-應變曲線的線性部分)内,拉伸應力(σ,單位:帕斯卡 Pa)與拉伸應變(ε,無量綱)的比值。它代表了材料在拉伸方向上的剛度(Stiffness)。數值越大,表明材料在拉伸載荷下越不容易發生彈性變形,即剛性越強。其數學表達式為:
$$ E = frac{sigma}{epsilon} $$ 其中,E 即為抗張模量。
同義術語
抗張模量在工程和科學領域更常被稱為楊氏模量 (Young's Modulus)。這兩個術語在絕大多數語境下可以互換使用,均指代材料在單軸拉伸或壓縮(在彈性範圍内,拉伸和壓縮模量通常相同)下的彈性模量 。
核心意義與應用
測試與單位
抗張模量主要通過拉伸試驗 (Tensile Test) 測定。在試驗中,對标準試樣施加單調遞增的拉伸載荷,同時記錄載荷和相應的伸長量,繪制應力-應變曲線。抗張模量即為該曲線初始線性段的斜率 。其國際單位是帕斯卡 (Pa),常用單位還有吉帕斯卡 (GPa, 10⁹ Pa) 和兆帕斯卡 (MPa, 10⁶ Pa)。
影響因素
抗張模量是材料的本征屬性,主要取決于:
專業提示: 在讨論“抗張模量”時,需注意其與“彈性模量 (Elastic Modulus)”的關系。彈性模量是一個更廣義的概念,泛指材料在彈性範圍内應力與應變的比值。在單軸拉伸或壓縮情況下,彈性模量即指楊氏模量/抗張模量。但在剪切或靜水壓力等不同載荷模式下,則分别對應剪切模量 (Shear Modulus) 和體積模量 (Bulk Modulus) 。
權威參考來源:
抗張模量(Tensile Modulus)是材料力學中的一個重要參數,主要用于描述材料在拉伸過程中抵抗彈性變形的能力。以下是詳細解釋:
抗張模量是材料在拉伸應力作用下,處于彈性變形階段時應力與應變的比值。它屬于彈性模量的一種類型,具體對應拉伸狀态下的彈性響應()。公式可表示為: $$ E = frac{sigma}{epsilon} $$ 其中,( E )為抗張模量,( sigma )為拉伸應力,( epsilon )為拉伸應變。
國際單位制中為帕斯卡(Pa),常用單位還包括吉帕(GPa)或兆帕(MPa)。例如,普通鋼材的抗張模量約為200 GPa。
如果需要進一步了解具體材料的抗張模量數值或測試方法,可參考材料力學手冊或實驗數據。
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