材料的三大参数

剪切弹性模量(elastic shear modulus)G，材料的基本物理特性参数之一，与杨氏(压

缩、拉伸)弹性模量E、泊松比ν并列为材料的三项基本物理特性参数，在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。其定义为：G=τ/γ，其中G(M pa)为切变弹性模量；τ为剪切应力(M pa)；γ为剪切应变(弧度)。

剪切模量：材料常数,是剪切应力与应变的比值。又称切变模量或刚性模量。材料的力学性能指标之一。是材料在剪切应力作用下，在弹性变形比例极限范围内，切应力与切应变的比值。它表征材料抵抗切应变的能力。模量大，则表示材料的刚性强。剪切模量的倒数称为剪切柔量，是单位剪切力作用下发生切应变的量度，可表示材料剪切变形的难易程度。

剪切应力

shear stress

物体由于外因（载荷、温度变化等）而变形时，在它内部任一截面的两方出现的相互作用力，称为“内力”。内力的集度，即单位面积上的内力称为“应力”。应力可分解为垂直于截面的分量，称为“正应力”或“法向应力”；相切于截面的分量称为“剪切应力”。

作用在构件两侧面上的外力的合力是一对大小相等，方向相反，作用线相距很近的横向集中力。在这样的外力作用下，构件的变形特点是：以两力之间的横截面为分界线，构件的两部分沿该面发生相对错动。构件的这种变形形式称为剪切，其截面为剪切面。截面的单位面积上剪力的大小，称为剪应力。

剪切应力的计算：在实用计算中，假设在剪切面上剪切应力是均匀分布的。若以A表示剪切面面积，则应力是

τ 与剪切面相切，故称:切应力

剪切应变

shear strain

剪切时物体所产生的相对形变量。即指在简单剪切的情况下，材料受到的力F是与截面A0相平行的大小相等、方向相反的两个力，在此剪切力作用下，材料将发生偏斜。偏斜角θ的正切定义为剪切应变γ：即γ=tanθ。当剪切应变足够小时，γ=θ，相应地剪切应力为τ=F/A。

杨氏弹性模量

杨氏模量(Young's modulus)是表征在弹性限度内物质材料抗拉

或抗压的物理量，它是沿纵向的弹性模量，也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的结果而命名。根据胡克定律，在物体的弹性限度内，应力与应变成正比，比值被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，仅取决于材料本身的物理性质。杨氏模量的大小标志了材料的刚性，杨氏模量越大，越不容易发生形变。

杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一是工程技术设计中常用的参数。杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义，还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。

测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等，还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术（微波或超声波）等实验技术和方法测量杨氏模量。 胡克定律和杨氏弹性模量

固体在外力作用下将发生形变，如果外力撤去后相应的形变消失，这种形变称为弹性形变。如果外力后仍有残余形变，这种形变称为范性形变。 应力（σ）单位面积上所受到的力（F/S）。

应变（ε）：是指在外力作用下的相对形变（相对伸长DL/L）它反映了物体形变的大小。

胡克定律：在物体的弹性限度内，应力与应变成正比，其比例系数称为杨氏模量（记为Y）。用公式表达为： Y=（F·L）/（S·△L）

Y在数值上等于产生单位应变时的应力。它的单位是与胁力的单位相同。杨氏弹性模量是材料的属性，与外力及物体的形状无关。

杨氏模数(Young's modulus)是材料力学中的名词，弹性材料承受正向应力时会产生正向应变，定义为正向应力与正向应变的比值。公式记为 E = σ / ε

其中，E 表示杨氏模数，σ 表示正向应力，ε表示正向应变。

杨氏模量大 说明在压缩或拉伸材料，材料的形变小。

泊松比

法国数学家 Simeom Denis Poisson 为名。

数学家泊松比肖像

横向应变与纵向应变之比值称为泊松比，也叫横向变性系数，它是反映材料横向变形的弹性常数。

在材料的比例极限内，由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的绝对值。比如，一杆受拉伸时，其轴向伸长伴随着横向收缩(反之亦然)，而横向应变 e' 与轴向应变 e 之比称为泊松比V。材料的泊松比一般通过试验方法测定。

可以这样记忆：空气的泊松比为0，水的泊松比为0.5，中间的可以推出。 主次泊松比的区别Major and Minor Poisson's ratio

主泊松比PRXY，指的是在单轴作用下，X方向的单位拉（或压）应变所引起的Y方向的压（或拉）应变

次泊松比NUXY，它代表了与PRXY成正交方向的泊松比，指的是在单轴作用下，Y方向的单位拉（或压）应变所引起的X方向的压（或拉）应变。 PRXY与NUXY是有一定关系的： PRXY/NUXY=EX/EY

对于正交各向异性材料，需要根据材料数据分别输入主次泊松比，

但是对于各向同性材料来说，选择PRXY或NUXY来输入泊松比是没有任何区别的，只要输入其中一个即可 简单推到如下： 假如在单轴作用下：

(1）X方向的单位拉（或压）应变所引起的Y方向的压（或拉）应变为b; （2）Y方向的单位拉（或压）应变所引起的X方向的压（或拉）应变为a; 则根据 胡克定律 得 σ=EX×a＝EY×b → EX/EY ＝b／a

又 ∵ PRXY/NUXY＝b／a ∴ PRXY/NUXY=EX/EY

拉梅常数

G·拉梅（Lame，Gabriel，1795.7.22-1870.5.1）法国数学家、

工程师

Lame常数有一阶和二阶两个，一阶Lame常数表示材料的压缩性，等价与体弹性模量或者Young氏模量，二阶Lame常数表示材料的剪切模量，大致与G相当。 u=Y/2(1+v) the first order Lame constant: Compressibility

Lamda=vY/(1+v)(1-2v) the second order Lame constant: shear modulus Where, Y is the Young's Modulus and v is the Poission's ratio

粘度

物质流动时内摩擦力的量度叫粘度，对粘度的度量，国际标准单位是pa.s (帕.秒)；另外常用的度量单位有：poise (泊)，cps(厘泊) 有关换算如下： 1 pa.s=1000 mpa.s 1 pa.s=10 poise

1 poise=100 cps (centi Poise) 1 mpa.s=1 cps

做直观的类比：(在常温下) 水的粘度为： 1 cps 花生油： 1，000cps 蜂密： 10，000 cps

测定运动粘度的标准方法为GB/T 265，即一定体积的液体在重力下流过一个标定好的玻璃毛细管的时间。粘度计的毛细管常数与流动时间的乘积就是该温度下液体的运动粘度。

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