弯曲模量

弯曲模量是什么意思?

材料的弯曲模量是测量材料的刚度或抗弯曲作用的抗性的机械性能。当力垂直于样品的长边施加力时，通常测量。

可以通过测量典型应力 - 应变曲线的线性部分的斜率来图形地计算材料的弯曲模量。换句话说，它是压力的变化除以应变的相应变化。

理想情况下，材料的弯曲模量等于其杨氏模量。实际上，材料的弯曲模量越高，它就越难弯曲。相反，弯曲模量越低，材料在外力作用下越容易弯曲。

由于弯曲模量表示为应变的应力比，因此弯曲模量的标准测量单位是Pascal（PA或N / M2）。然而，在诸如钢和混凝土的材料中，该特性通常表示为兆头动物或千兆卡斯卡（MPA或GPA）。弯曲模量的等效美国常规单位是每平方英寸（PSI）的磅。

弯曲模量也称为弯曲模量或弯曲弹性模量。

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如何确定材料的弯曲模量?

试件的弯曲模量是通过对其进行三点弯曲试验来确定的。在试验过程中，固定长度L的试样置于两个支座上，同时在其中心施加集中力F。同时计算了试件截面面积I的二次弯矩。三点弯曲试验一般按照ASTM D790。

集中的力被应用到试样上，结果的挠度被注意到。利用上述参数，弯曲模量Ef表示为:

Ef wh3d = L3F / 4

在哪里：

W =试验段宽度

H =测试部分的深度或厚度

或者，弯曲模量也可以表示为：

ef = l3m / 4wh3

在哪里：

M =负载偏转曲线的线性弹性部分的梯度（或斜率）。

弯曲模量与拉伸模量的关系

由于弯曲发生在测试样品中，其顶表面经历压缩力，而相对的侧面经历拉伸变形，因此弯曲模量测量最适合各向同性材料，即所有方向均匀性质的材料。

在理想的弹性条件下，材料的弯曲模量和拉伸模量应该相似，因为它们都是机械应变的表示。也就是说，它们都表达了材料在载荷下抵抗变形的能力，尽管它们所抵抗的载荷是不同的。

由弹性梁理论，对于受集中荷载作用的简支梁:

偏转，d = L3F/48EI

转发E，我们得到

e = l3f / 48id

对于矩形截面，

我= 1/12 wh3

替代，i，进入e的等式，我们得到

e = l3f / 4wh3d

因此，E = EF

然而，在现实中，如果测量发生在非理想、非弹性条件下，这两个性质可能不同。