e彈性模量

拼音:tanxingmoliang

英文名稱：Elastic Modulus，

一般地講，對(duì)彈性體施加一個(gè)外界作用（稱為“應(yīng)力”）后，彈性體會(huì)發(fā)生形狀的改變（稱為“應(yīng)變”），“彈性模量”的一般定義是：應(yīng)力除以應(yīng)變。例如：

線應(yīng)變——

對(duì)一根細(xì)桿施加一個(gè)拉力F，這個(gè)拉力除以桿的截面積S，稱為“線應(yīng)力”，桿的伸長(zhǎng)量dL除以原長(zhǎng)L，稱為“線應(yīng)變”。線應(yīng)力除以線應(yīng)變就等于楊氏模量E=( F/S)/(dL/L)

剪切應(yīng)變——

對(duì)一塊彈性體施加一個(gè)側(cè)向的力f（通常是摩擦力），彈性體會(huì)由方形變成菱形，這個(gè)形變的角度a稱為“剪切應(yīng)變”，相應(yīng)的力f除以受力面積S稱為“剪切應(yīng)力”。剪切應(yīng)力除以剪切應(yīng)變就等于剪切模量G=( f/S)/a

體積應(yīng)變——

對(duì)彈性體施加一個(gè)整體的壓強(qiáng)p，這個(gè)壓強(qiáng)稱為“體積應(yīng)力”，彈性體的體積減少量(-dV)除以原來(lái)的體積V稱為“體積應(yīng)變”，體積應(yīng)力除以體積應(yīng)變就等于體積模量: K=P/(-dV/V)

在不易引起混淆時(shí)，一般金屬材料的彈性模量就是指楊氏模量，即正彈性模量。

單位：E（彈性模量）兆帕（MPa）2100433B

彈性模量的單位是達(dá)因每平方厘米。“彈性模量”是描述物質(zhì)彈性的一個(gè)物理量，是一個(gè)總稱，包括“楊氏模量”、“剪切模量”、“體積模量”等。所以，“彈性模量”和“體積模量”是包含關(guān)系。

靜態(tài)彈性模量是描述黏性土性質(zhì)的關(guān)鍵參數(shù)，是工程選址、設(shè)計(jì)、施工等的科學(xué)依據(jù)，但靜態(tài)彈性模量需從地下取出待研究層段的巖芯、通過(guò)室內(nèi)傳統(tǒng)的土工試驗(yàn)來(lái)確定，并存在原位和試驗(yàn)兩者邊界條件的差異，且因取樣的有限性和局限性難避免以點(diǎn)代線和代面現(xiàn)象。彈性波速度與巖土的密度、巖土性質(zhì)、砂粒數(shù)量與膠結(jié)程度、孔隙充填物與飽和度等直接相關(guān)，由縱橫波速度可無(wú)損、低成本和快速獲取巖土的動(dòng)態(tài)彈性模量。因此，為了便于應(yīng)用于實(shí)際工程中，必須將它們轉(zhuǎn)換為靜態(tài)彈性模量，也就說(shuō)必須建立起動(dòng)、靜態(tài)彈性模量之間的關(guān)系。早在 1933 年，Harvard 大學(xué)的 W. Zisman就認(rèn)為巖石動(dòng)、靜態(tài)彈性模量之間存在差異，之后許多研究人員對(duì)此進(jìn)行了研究 。

通常是用已知的巖石拉壓彈性模量按彈性力學(xué)的理論公式：

G=E/2(1 μ)

式中，G為剪切彈性模量；E為拉壓彈性模量；μ為泊松比 。2100433B

在線彈性變形范圍內(nèi)，巖石剪應(yīng)力與剪應(yīng)變的關(guān)系服從剪切胡克定律，此時(shí)，剪應(yīng)力與剪應(yīng)變的比為常數(shù)，該比例常數(shù)稱為巖石的剪切彈性模量。剪切彈性模量與拉壓彈性模量的量綱相同，國(guó)際單位為MPa 。