Question

材料受到外力发生弹性变形时,抵抗变形的能力称为( )

Answer 1

材料受到外力发生弹性变形时，抵抗变形的能力称为（弹性模量）。

弹性模量是描述材料抵抗弹性变形的能力的物理量，通常用E表示，单位为帕斯卡（Pa）。它是一个不同于材料本身的参数，而是由其几何形状、温度和化学成分等因素所决定。

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。材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量。

材料的弹性模量越大，说明它抵抗弹性变形的能力越强。弹性模量这一概念可以被应用到多种材料中，包括各类金属、塑料、橡胶等。

在力学中，弹性模量主要通过胡克定律来定义。胡克定律指出，当材料受到外力作用时，材料的弹性形变量与外力成正比，该比例系数即为弹性模量。

具体来说，假设材料在外力作用下发生长度变化ΔL，且所受应力为F/A（其中F为作用于材料上的力，A为材料的横截面积），则弹性模量可写为E=(F/A)/(ΔL/L)，其中L为材料原始长度。这个方程式也被称为“应力-应变关系”。

材料的弹性模量通常会被用于计算各种工程应用和设计中，包括建筑、机械、汽车、航空航天等。例如，在建筑领域中，设计师需要考虑地震和风力等自然灾害的作用，因此需要选择具有良好弹性特性的材料以确保建筑物的安全性。

在机械和汽车领域中，材料的弹性模量也被广泛用于计算材料的强度和刚度，以确保机器和车辆的正常运行。

总之，弹性模量是描述材料抵抗弹性变形能力的重要物理量，该参数可以通过胡克定律进行定义，并被应用于多种材料的计算和设计中。了解弹性模量有助于我们更深入地认识材料科学和应用力学的基本原理。