剪切模量或刚性模量(PDF)

剪切模量 被定义为材料的比例极限内的剪切应力与相应剪切菌的比率。又称刚性和刚度模量的模量,剪切模量由“G”表示,可以通过剪切应力(τ)Vs剪切应变(γ)曲线进行实验确定。 剪切模量或刚性模量的值越多,材料越硬。工程材料的剪切模量值由扭转测试确定。

剪切模量单位

si. 刚性或剪切模量模量单位是 pascal (PA)。但是,它是普遍表达的 gigapascals (GPA)。英语系统中的剪切模量单位是一千 每平方英寸磅 (KSI). Its dimensional form is M1L−1T−2.

剪切模量公式

在剪切力在身体上的施加时,它横向变形。因此,剪切模量基本上是材料抵抗横向变形的能力的量度。大的剪切力可以在材料中产生流动。在数学上,剪切模量的公式可以表示如下:

剪切模量,G =剪切应力(τ)/剪切应变(γ)

现在剪切应力=剪切力(f)/区域(a)和剪切应变=在横向/原始长度(L)中的长度(δ)变化。因此

用于剪切模量的公式,G = FL /Aδ

下面给出了剪切模量(g)与杨氏模量(e)和泊松比(μ)的关系:

E = 2g(1 +μ) or G = E/(2(1+μ)

剪切模量或刚度模量的特征

  • 刚性模量是材料性能,并且在特定温度下的材料保持恒定。
  • 剪切模量与材料的几何形状无关。
  • 随着温度的增加,刚性模量减少。
  • 高值的刚性模量意味着它将保持其形状,并且需要大的力来变形,并且剪切模量的低值表示柔软或柔软的材料。
  • 流体(液体和气体)具有刚性模量(0)的最小值,并且它们开始流动,略微应用剪切力。
  • 钻石具有剪切模量的最大值(478 GPA)。
  • 剪切强度是剪切应力的最大值,即材料可以承受没有骨折或失败的材料。

钢和其他材料的剪切模量

碳钢的剪切模量为77GPa,不锈钢是相同的77.2GPa。水的刚性模量被认为是零。其他常用材料室温下的刚度值模量在下面列出:

材料GPA中剪切模量或刚性模量材料GPA中剪切模量或刚性模量
铝合金25-2718
24-28钛,2级41
铍铜48钛,5级41
黄铜40钛,10%钒42
青铜44.8钨钨161
19木头,道格拉斯冷杉13
7643
铸铁41Z-镍76
115钢,铸造78
具体的21钢,冷轧75
45胶合板0.62
玻璃26.2聚碳酸酯2.3
玻璃,96%二氧化硅19聚乙烯0.12
在 conel.79橡皮0.0006
铁,韧带63 - 66.结构钢79.3
铁,可延展64蒙黛尔金属66
凯夫拉尔19镍银48
带领13.1镍钢76
16.5尼龙4.1
118磷青铜41
钻石478木头 4
粉笔3.2花岗岩24
表1:常用材料的刚性模量值

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Anup Kumar Dey

我是一名机械工程师转向管道工程师。目前,我在一名高级管道压力工程师中工作。我对博客非常激烈,总是试图做独特的事情。本网站是我对博客世界的第一个冒险,目的是与世界各地的其他管道工程联系起来。

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