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楊氏模量：（E或Y）是固體在載荷下的剛度或抗彈性變形的量度。它將應(yīng)力（每單位面積的力）與沿軸或線的應(yīng)變（比例變形）相關(guān)聯(lián)?；驹硎?，材料在壓縮或拉伸時(shí)會發(fā)生彈性變形，而在去除載荷后會恢復(fù)其原始形狀。與剛性材料相比，柔性材料中發(fā)生的變形更多。換一種說法：

楊氏模量值低表示固體具有彈性。

楊氏模量值高表示固體無彈性或硬。

方程和單位

楊氏模量的計(jì)算公式為：

E =σ/ε=（F / A）/（ΔL/ L0）= FL0 /AΔL

其中：

E是楊氏模量，通常以帕斯卡（Pa）表示

σ是單軸應(yīng)力

ε是應(yīng)變

F是壓縮力或伸展力

A是橫截面積或垂直于作用力的橫截面

ΔL是長度變化（壓縮時(shí)為負(fù)、拉伸時(shí)為正）

L0是原始長度

楊氏模量SI單位為Pa，但通常以兆帕（MPa）、牛頓 /平方毫米（N/mm²）、千兆帕斯卡（GPa）或千牛頓/平方毫米（kN/mm²）表示。常用的英制單位是磅每平方英寸（PSI）或兆PSI（Mpsi）。

歷史

1727年，瑞士科學(xué)家和工程師Leonhard Euler描述了楊氏模量背后的基本概念。1782年，意大利科學(xué)家Giordano Riccati進(jìn)行了產(chǎn)生現(xiàn)代模量計(jì)算的實(shí)驗(yàn)。

然而，模量取自英國科學(xué)家托馬斯·揚(yáng)（Thomas Young）的名字，他在1807 年的《自然哲學(xué)和機(jī)械藝術(shù)講座》中描述了模量的計(jì)算。鑒于對它的歷史的現(xiàn)代理解，它可能被稱為里卡蒂模數(shù)，但這會導(dǎo)致混亂。

各向同性和各向異性材料

楊氏模量通常取決于材料的取向。各向同性材料在所有方向上均顯示相同的機(jī)械性能，比如金屬、陶瓷。處理材料或向其中添加雜質(zhì)會產(chǎn)生使機(jī)械性能具有方向性的晶粒結(jié)構(gòu)。這些各向異性材料可能具有非常不同的楊氏模量值，這取決于是沿晶粒還是垂直于晶粒加載力。各向異性材料的例子包括木材、鋼筋混凝土和碳纖維。

彈性模量

模量從字面上是“量度”的意思，有時(shí)候會聽到稱為彈性模量的楊氏模量，但是可以使用多個(gè)表達(dá)式來測量彈性模量：

楊氏模量描述了當(dāng)施加相反的力時(shí)沿線的拉伸彈性。它是拉伸應(yīng)力與拉伸應(yīng)變的比率。

體積模量（K）如楊氏模量一樣，它是體積彈性的量度，以體積應(yīng)力除以體積應(yīng)變來計(jì)算。

剪切力或剛度模量（G）表示當(dāng)物體受到相反力作用時(shí)的剪切力，計(jì)算為剪切應(yīng)力超過剪切應(yīng)變。

軸向模量、P波模量和Lamé的第一個(gè)參數(shù)是其他彈性模量。泊松比可用于比較橫向收縮應(yīng)變和縱向延伸應(yīng)變。這些值與胡克定律一起描述了材料的彈性特性。