一般地讲,对
弹性体施加一个外界
作用力,弹性体会发生形状的改变(称为“形变”),“弹性模量”的一般定义是:单向
应力状态下应力除以该方向的应变。
对一块
弹性体施加一个侧向的力(通常是
摩擦力),弹性体会由方形变成菱形,这个形变的角度称为“剪切应变”,相应的力除以受力面积称为“剪切应力”。
剪切应力除以
剪切应变就等于剪切模量
对弹性体施加一个整体的压强,这个压强称为体积应力,弹性体的体积减少量除以原来的体积称为
体积应变,体积应力除以体积应变就等于
体积模量:
弹性模量是
工程材料重要的性能参数,从宏观角度来说,弹性模量是衡量物体抵抗
弹性变形能力大小的尺度,从微观角度来说,则是原子、离子或分子之间
键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量,如键合方式、
晶体结构、
化学成分、微观组织、温度等。因合金成分不同、热处理状态不同、冷
塑性变形不同等,
金属材料的杨氏模量值会有5%或者更大的波动。但是总体来说,金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学
性能指标,
合金化、热处理(
显微组织)、冷塑性变形等对弹性模量的影响较小,温度、加载速率等外在因素对其影响也不大,所以一般
工程应用中都把弹性模量作为常数。