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[已答复] 弹性模量和劲度系数关系?

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发表于 2009-9-26 14:33:02 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国上海

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弹性模量和劲度系数关系?
发表于 2009-9-26 15:57:04 | 显示全部楼层 来自: 中国山西太原
弹性模量是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。常用E来表示。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标。弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。单位是N/m^2或Pa、MPa。9 t  a: O# D# Y0 R' Q4 N6 l
劲度系数是在单位形变量时所产生弹力的大小,常用k来表示。k值大,说明形变单位长时需要的力大,k的单位是力的单位/长度单位,k的国际单位是N/m。劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、弹簧的材料、弹簧丝的粗细等等都有关系。8 q: h0 J/ U$ I, T

: Y9 @; P* N3 X3 a[ 本帖最后由 gaoyns 于 2009-9-27 16:34 编辑 ]

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 楼主| 发表于 2009-9-26 16:35:36 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
你讲了两者的定义,但是两都有什么关系呢?
发表于 2009-9-26 17:55:03 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
弹性模量 
# E! e: g  Q/ y& z/ ?  英文名称:Elastic Modulus,; r! ^' w  ]$ p% f$ ~& \
  弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。所以,“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。
# q: Z& Y( I5 m5 u/ ^* _  一般地讲,对弹性体施加一个外界作用(称为“应力”)后,弹性体会发生形状的改变(称为“应变”),“弹性模量”的一般定义是:应力除以应变。例如:
9 J/ t# c9 F/ H+ D2 ^6 t  线应变——
9 D+ Y: e4 o9 R! f* @) s2 @  对一根细杆施加一个拉力F,这个拉力除以杆的截面积S,称为“线应力”,杆的伸长量dL除以原长L,称为“线应变”。线应力除以线应变就等于杨氏模量E: F/S=E(dL/L)
& [, u; o. J0 X% W2 S4 Z2 J  剪切应变——" q8 B) N; K  F& [4 \
  对一块弹性体施加一个侧向的力f(通常是摩擦力),弹性体会由方形变成菱形,这个形变的角度a称为“剪切应变”,相应的力f除以受力面积S称为“剪切应力”。剪切应力除以剪切应变就等于剪切模量G: f/S=G*a! c  n! G% [! P  E& T4 X5 m7 O
  体积应变——
9 Y3 C0 \8 s) P+ j5 ]  对弹性体施加一个整体的压强p,这个压强称为“体积应力”,弹性体的体积减少量(-dV)除以原来的体积V称为“体积应变”,体积应力除以体积应变就等于体积模量: p=K(-dV/V)
5 d' A; f9 s4 }' _  定义: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),其比例系数称为弹性模量。& s- q( O3 B" f3 _/ p/ r! @- J
  单位:达因每平方厘米。
; U5 f! Q/ ?& C! m1 Q7 x  意义:弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通弹簧中的刚度。; E( [. _5 Z+ c. {1 J
劲度系数  它是一个有单位的量。用k来表示,它描述单位形变量时所产生弹力的大小,k值大,说明形变单位长时需要的力大,或者说弹簧“硬”。k的单位是力的单位/长度单位,k的国际单位是牛/米。
3 ?6 |4 p: T% T, S  单从定义上说,相同点都是弹性形变,但变化的幅度不一样.劲度系数要求合理,才满足设计要求,而弹性模量单指材料的性能,是材料本身所具有的.这是我个人理解,不对请高手多多指教! 

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发表于 2009-9-27 11:17:15 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江宁波
劲度没听说过,是哪里造出来的新词,台湾人还是哪里不懂,只有刚性系数。估计上学时书没念好。
发表于 2009-9-27 13:29:05 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
在我国的技术书籍里面,还真没见过“劲度”这个提法,不知来源于哪里?按照上面的解释,类似于弹簧的弹簧系数(或刚性系数)。那么,弹性模量和劲度系数就没有必然的关系,只能定性地描述一下,就是在其他条件相同的情况下,弹性模量越大,劲度系数也越大。
发表于 2009-9-27 16:57:48 | 显示全部楼层 来自: 中国山西太原

回复 3# huangguopu2008 的帖子

弹性模量与劲度系数是两个不同的概念,前者是产生单位弹性变形所需要的应力(注意单位是N/m^2或Pa)。后者是在单位形变量时所产生弹力的大小(单位是N/m或kg/cm)。前者是先有应力后有变形,后者是先有变形后产生弹力。前者受的是应力,后者产生的是弹力。二者没有关系。

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发表于 2009-9-27 17:11:59 | 显示全部楼层 来自: 中国山西太原

回复 5# zamcompy 的帖子

设弹簧的变形量为ΔX,弹簧产生的弹力为F,劲度系数(也叫倔强系数)为k.。
. R1 P, W8 q, k& a$ N" a8 f0 Z则 F = k ΔX.          这就是初中物理学的胡克定律。' l1 Q' T) g- [% U  ^2 D. p* r
关于劲都系数的含义,请看一下如下链接,这里有详细的解释。( K4 U5 V% n& k; ?  e
http://baike.baidu.com/view/522776.htm2 J; w1 n) e7 y# k; z
http://baike.baidu.com/view/468434.htm! ]/ R) n  ?- ^: ?: s
0 Y) m" }. h, |8 c. K: R
[ 本帖最后由 gaoyns 于 2009-9-27 17:15 编辑 ]

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