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剛性模數

modulus of rigidity

黃健生
2002年12月
力學名詞辭典

名詞解釋:  剛性模數,G,為一材料常數,亦稱為剪力彈性模數(shear modulus of elasticity)。G 值可經由直剪試驗或扭轉試驗決定,經由此等試驗可得剪應力應變圖(τ-γ)。就等向均質性材料而言,其曲線形狀與單軸拉力試驗所獲得之應力應變圖相似。從τ-γ曲線可同時決定比例限(proportional limit)、降伏強度、與極限應力等剪力特性。在剪應力應變圖之起始部分通常為一直線段,在此線彈性部分,剪應力與剪應變大小成正比關係,並可以下式表示:   τ = Gγ   此式稱為剪力虎克定律,式中之 G 即為剛性模數。G 值之單位與拉力模數 E 值相同,對軟鋼而言,其值約為 75 GPa,鋁則約為 28 GPa。等向均質性材料在線性範圍時,剛性模數與拉力模數E值之關係如下:   G = E/2(1+v)   其中 v 為帕桑比。一般材料之 v 值均界於 0 與 0.5 間,故其 G 值僅為E 值之1/3至1/2間。

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