常用材料弹性模量及泊松比

CAE常用各种材料的弹性模量及泊松比

弹性模量（Young's modulus）是描述材料在受力作用下发生弹性变形程度的物理量，常用符号为E。弹性模量表示单位面积的材料受力后的伸长或收缩程度，单位为帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。泊松比（Poisson's ratio）表示材料在受力作用下的横向收缩与纵向伸长的比例，无单位。本文将介绍一些常用材料的弹性模量和泊松比。

1.金属材料：

-铜：弹性模量为110-130GPa，泊松比为0.33-0.36

-铝：弹性模量为68-79GPa，泊松比为0.33

-钢（低碳钢）：弹性模量为200-210GPa，泊松比为0.27-0.30。

-钛：弹性模量为95-120GPa，泊松比为0.29

2.玻璃材料：

-常规玻璃：弹性模量为60-90GPa，泊松比为0.20-0.27

-硼硅酸盐玻璃：弹性模量为80-90GPa，泊松比为0.20-0.25

-石英玻璃：弹性模量为70-80GPa，泊松比为0.17

3.塑料材料：

-聚乙烯：弹性模量为0.1-0.3GPa，泊松比为0.42

-聚丙烯：弹性模量为0.8-1.6GPa，泊松比为0.40-0.45

-聚氯乙烯（PVC）：弹性模量为2.5-3.0GPa，泊松比为0.42-0.45

-聚苯乙烯（PS）：弹性模量为3.0-3.5GPa，泊松比为0.35-0.38 4.复合材料：

-碳纤维增强复合材料：弹性模量为200-400GPa，泊松比为0.2-0.3

-玻璃纤维增强复合材料：弹性模量为25-40GPa，泊松比为0.25

5.高分子材料：

-聚苯乙烯（PS）：弹性模量为3.0-3.5GPa，泊松比为0.35-0.38

-聚氨酯：弹性模量为15-30GPa，泊松比为0.30-0.45

-聚酰胺（尼龙）：弹性模量为2.5-4.0GPa，泊松比为0.35-0.42

需要注意的是，在实际工程中，材料的弹性模量和泊松比可能会因具体材料牌号、制造工艺和温度等因素而有所差异。此外，不同材料还有其他诸如抗拉强度、屈服强度、断裂韧性等性能指标也需考虑。因此，在具体设计或选择材料时，应参考厂商提供的材料参数或进行实验测试，确保选用的材料符合实际需求。

(《钢结构设计规范》GB 5001７━2003表3、４、３统一取弹性模量２060００MPa。泊松比约为０。3 )

(有限元材料库得参数为:45号钢密度789０ｋg/m3,泊松比0.2６９,杨氏模量２0９00０GＰ。)

(ＨＴ200,弹性模量为135GPａ,泊松比为０、２7)

(HT20０ 密度:７、2-7。３,弹性模量:70-８0; 泊松比0。24—0、２５ ;热膨胀系数 加热: １0冷却—８)

(用灰铸铁 ＨT２０0,根据资料可知其密度为7340kg／m3,弹性模量为12０ＧPa ,泊松比为0。 25)

(ＨＴ２00,弹性模量Ｅ=1.22ｅ 11 Ｐａ, 泊松比λ=0。25,密度ρ=7８00 kｇ/ｍ 3)

( HT200 122 /０。 3 /7。 2 ×1０ — ６)

(材料HＴ200,密度为7。 8103 kg / m 3 ,弹性模量为 14５ ＧＰａ,泊松比为0。3)

( HＴ２00,其弹性模量 E=14０ＧPa,泊松 比μ=0、２５,密度ρ＝７.8×10 3 ｋg／m 3)

(模具材料为灰口铸铁 ＨT2０0,C—３.47%,Si—2。5％,密度 ７210 ｋg ／ m3 ,泊松比

0.27、)

(箱体材料为HT200,其性能参数为:弹性模量E=1.4×10 11 Pa,泊松比μ=０。3,密度为ρ＝7.8×10 3 kｇ.m —3 )

(模型材料HＴ200,其主要物理与机械性能参数如下:密度7。25 t／m 3 ,弹性模量１26 ＧPa, 泊松比0。３)

(垫板得材料采用 HT200, 材料相关参数查表可 得, 弹性模量 E = １120 ×1０ 5 N

/mm 2 , 泊松比 μ= ０125, 密度ρ=7１２ ×10 - 9 ｔ ／mｍ 3)

表58—２3,常用材料得弹性模量,泊松比与线胀系数

材料 弹性模量E/(KN/mm2) 泊松比ｖ 线胀系数ａ/(1０—6／℃

加热 冷却

常用材料的弹性模量与泊松比

弹性模量是一个材料对外加力产生形变的抵抗能力的度量，而泊松比是衡量材料在拉伸或压缩时横向收缩或扩展程度的因素。不同材料的弹性模量和泊松比对于工程设计和材料选择非常重要。以下是一些常用材料的弹性模量和泊松比的示例：

1.金属材料：

金属具有较高的弹性模量和较低的泊松比，使其具有很好的强度和刚性。

-钢：弹性模量通常在200-220GPa之间，泊松比约为0.3

-铝：弹性模量约为70-80GPa，泊松比约为0.33

-铜：弹性模量约为110-140GPa，泊松比约为0.34

2.陶瓷材料：

陶瓷材料通常是非金属的，具有高硬度和低弹性模量。

-瓷砖：弹性模量约为60-80GPa，泊松比约为0.2至0.3

-氧化铝陶瓷：弹性模量约为350-400GPa，泊松比约为0.2至0.25

-碳化硅陶瓷：弹性模量约为400-500GPa，泊松比约为0.1至0.2

3.高分子材料：

高分子材料具有较低的弹性模量和较高的泊松比，使其具有较好的延展性和柔韧性。

-聚乙烯：弹性模量约为0.1-0.3GPa，泊松比约为0.42至0.49 -聚丙烯：弹性模量约为0.8-2.0GPa，泊松比约为0.36至0.42

-聚苯乙烯：弹性模量约为2.5-3.5GPa，泊松比约为0.39至0.43

4.合成材料：

合成材料通常由不同类型的材料组合而成，其弹性模量和泊松比可能因组合方式而有所不同。

-碳纤维增强复合材料：弹性模量约为130-330GPa，泊松比约为0.2至0.4

-玻璃纤维增强复合材料：弹性模量约为20-45GPa，泊松比约为0.2至0.3

-聚合物混凝土：弹性模量约为20-40GPa，泊松比约为0.17至0.22

需要注意的是，上述数值仅为常见材料的一般范围，具体数值可能会因材料的制备方法、组分和结构等因素而有所不同。另外，弹性模量和泊松比还可以通过实验测量来获取，因此具体的数值可以在实验室中精确测定。

常⽤材料的弹性模量及泊松⽐

常⽤材料的弹性模量及泊松⽐

数据表(S)

序号材料名称弹性模量\E\Gpa 切变模量\G\Gpa 泊松⽐\µ1 镍铬钢、合⾦钢206 79.38 0.25～0.3

2 碳钢196～206 79 0.24～0.28

3 铸钢172～202 - 0.3

4 球墨铸铁140～154 73～76 -

5 灰铸铁、⽩⼝铸铁113～157 44 0.23～0.27

6 冷拔纯铜12

7 4

8 -

7 轧制磷青铜113 41 0.32～0.35

8 轧制纯铜108 39 0.31～0.34

9 轧制锰青铜108 39 0.35

10 铸铝青铜103 41 -

11 冷拔黄铜89～97 34～36 0.32～0.42

12 轧制锌82 31 0.27

13 硬铝合⾦70 26 -

14 轧制铝68 25～26 0.32～0.36

15 铅17 7 0.42

16 玻璃55 22 0.25

17 混凝⼟14～23 4.9～15.7 0.1～0.18

18 纵纹⽊材9.8～12 0.5 -

19 横纹⽊材0.5～0.98 0.44～0.64 -

20 橡胶0.00784 - 0.47

21 电⽊ 1.96～2.94 0.69～2.06 0.35～0.38

22 尼龙28.3 10.1 0.4

23 可锻铸铁152 - -

24 拔制铝线69 - -

25 ⼤理⽯55 - -

26 花岗⽯48 - -

27 ⽯灰⽯41 - -

28 尼龙1010 1.07 - -

29 夹布酚醛塑料4～8.8 - -30 ⽯棉酚醛塑料 1.3 - -

31 ⾼压聚⼄烯0.15～0.25 - -

32 低压聚⼄烯0.49～0.78 - -

33 聚丙烯 1.32～1.42 - -

34 Q235钢筋210

35 HRB335级HRB400级

RRB400级

200

36 钢绞线195

材料受挤压或拉伸时的膨胀率或收缩率⽯材幕墙材料的泊松⽐可按表 5.2.6采⽤。表 5.2.6 材料的泊松⽐材料