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:
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。
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)。
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。