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如何测弹性模量

发布时间:2025-06-21 05:17:55

弹性模量的测定方法可分为静态法、动态法两大类,具体如下:

一、静态法

拉伸/压缩法

通过施加恒定拉力或压力,测量试样的伸长或压缩量,利用胡克定律(应力与应变成正比)计算弹性模量。适用于金属等非脆性材料,但无法测量剪切模量和泊松比。

弯曲法

对试样施加恒定弯曲应力,测量挠度。通过应力-应变曲线计算弹性模量,需使用应变片或位移传感器辅助测量。

二、动态法

共振法

通过激励器驱动试样振动,测量固有频率,利用公式 $E = frac{C_{r} m f^{2}}{d}$ 计算弹性模量。适用于高温、大尺寸材料,精度较高。

脉冲激振法

通过脉冲信号激发试样振动,测量加速度或位移,结合材料特性计算弹性模量。试样需为规整形状(如长方体或圆柱体)。

三、其他方法

纳米压痕法 :通过纳米级压痕测量材料硬度与弹性模量,适用于表面硬度测试。

声速法 :通过测量材料中声波传播速度计算弹性模量,对石墨等材料适用。

注意事项 :静态法易受加载速度和材料脆性影响,动态法(如共振、脉冲)精度更高且适用范围更广。选择方法时需结合材料特性(如高温、脆性)和测试需求。

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