比模量

单位密度的弹性模量
比模量是单位密度的弹性模量,是一种材料性质,又称劲度质量比或比劲度。比模量高的材料在航天工业中有广泛应用,这个领域需要把质量降至最低。比模量的单位为质量的平方除以面积的平方。从因次分析可得,比模量的单位也可以表示为距离的平方除以时间的平方。

基本介绍

比模量是材料的模量与密度之比,系指在温度为23±2摄氏度相对湿度为50±5%的条件下测量的杨氏模量(用千克力表示,单位:千克/平方米)除以密度(单位:千克/立方米)。比模量是材料承载能力的一个重要指标,比模量越大,零件的刚性就愈大,也称为“比刚度”或“比弹性模量”,单位为m^2/s^2。

使用辨析

材料力学性能中最常用的两个参量是强度(刚度)和模量,强度是指某种材料抵抗外应力作用的能力,即材料抵抗变形(弹性/塑性)和断裂的能力(应力),它的大小与材料本身的性质及受力形式有关。刚度(硬度)指外应力作用下某种构件或结构抵抗变形的能力,是衡量材料弹性变形难易程度的指标,主要指引起单位变形时所需要的应力,一般是针对构件或结构而言的。它的大小不仅与材料本身的性质有关,而且与构件或结构的截面和形状有关。模量是指材料在弹性变形范围内应力与应变的比值,表征的是材料抵抗变形的能力,可以理解为是一种标准量或指标。在航空航天结构材料中仅用强度和模量不能说明材料的应用前景,更主要是看材料的比强度和比模量,而比强度和比模量单位的使用却五花八门,为了统一使用单位,主要推导比强度和比模量的单位,以供材料科学工作者来共同探讨。