如何理解弹性模量?
工程上把弹性模量称为材料的刚度,它表征材料抵抗弹性变形的能力。
一般而言,当弹性体受到外力作用时,弹性体会改变形状,这种变化称为“应变”。“弹性模量”的一般定义是:单向应力状态下的应力除以该方向的应变。弹性模量计算公式
埃=弗/莱
E为弹性模量,F为应力,L为应变,所以弹性模量就是应力除以应变,是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。
这个说法可能有些抽象,但理解弹性模量并不难。我们拿日常生活用品——橡皮筋和筷子来做个对比,橡皮筋容易弯曲但不会变形,能恢复到原来的形状,所以不容易折断,弹性模量就小。而筷子,在施加一定的力时,筷子要么折断钢材的弹性模量,要么保持原来的形状,不会弯曲变形,所以它的弹性模量就比较大。
弹性模量越大是否意味着材料性能越好?
弹性模量可以看作是衡量材料发生弹性变形难易程度的指标,其值越大,表示引起材料一定弹性变形所需的应力越大,即材料的刚度越大,或者说在一定应力作用下,材料的弹性变形越小。
很多厂家都注重这一点,宣称自己生产的加固材料弹性模量超高,是加固界的战斗机!真的是这样吗?请注意,弹性模量并不是识别材料基本性能的唯一指标。比如对于碳布来说,还有强度、伸长率、抗剪强度等。强度很容易与刚度混淆,刚度是指材料在外力作用下抵抗破坏(变形、断裂)的能力。
回到我们刚才举的例子,筷子不容易变形,但是容易折断。这就是有刚性,没有强度,在加固中是不可行的。如果用这样的材料钢材的弹性模量,就不能达到真正的加固。所以好的材料必须有高的弹性模量,高的强度,合适的伸长率和剪切强度,才能真正起到加固的作用。
以优质碳纤维布为例,拉伸弹性模量一级布≥2.3×,二级布≥2.0×,三级布≥2.0×,一级布强度≥,伸长率≥1.6%,剪切强度≥45,加固性能更佳。


