英特力碳纤维解析弹性模量：杨氏模量与拉伸模量的全面指南

压力，应变和弹性模量是什么意思，与碳纤维有什么关系？英特利碳纤维带您了解

弹性模量，也称为“杨的模量”或“拉伸体积”

弹性模量的量是在某些应力下在某些应力下对成分（非永久性）弹性（非永久性）变形的抗性的测量。这也可以解释为材料的“刚度”。确定测量值的因素是在材料上施加应力并去除所示。 “ E”是此测量的象征。

压力

压力σ= f / a

f代表用牛顿或磅（n或lb）作为单位施加的力量，而a表示材料的力面积（m 2或2）。测得的值σ为N / M 2或2 lb / in 2。

拉紧

Stockε= DL / L

DL是沿测量轴（M或IN）的材料长度的偏差（变化）。 L是材料的原始大小。测量单元将抵消，因此应变是无单位的测量。

弹性模量

弹性模量E =（f / a）÷（dl / l）=σ÷ε

由于应变是一个单位单位，因此E中使用的单元与应力中使用的单元相同。但是，N / M 2 = Pascal（PA）通常在GPSCA中报告E（GPA = PA X10 9）为单位。或者，lb /in 2 = psi，然后由mpsi或msi = psi x10 6）或kilapounds /平方英寸（kpsi或ksi = psi x10 3）。

潜水

考虑一个木制潜水板。您站在一端，在另一端得到支持。随着木板的重量弯曲，形状会改变。如果使用测量的差异，则数据点将创建一个创建弹性模量的斜率。潜水板的刚度取决于所用木材的类型。道格拉斯FIR的灵活模量为13 GPA（1.9 MSI）。 OAK的E值为11 GPA（1.6 MSI），松树的E值为9 GPA（1.3 MSI），比Douglas Fir更灵活。现代潜水板由飞机 - 级铝制69 GPA（10 MSI）制成。

碳纤维

那么，这与碳纤维有什么关系？碳纤维技术在刚性材料中是轻巧且惊人的突破。过去，用标准建筑材料制成的物品可以用碳纤维更轻，更坚固。显然，潜水板需要弯曲。由碳纤维（228 GPA，33 MSI）制成的设备不可行。但是，无人机的螺旋桨或敏感设备的外壳需要强大的材料。当计算每克每克时，碳纤维材料可以在保持地面和起飞之间发挥作用。无人飞机（UAV）和大型飞机可以从轻巧的特性和碳纤维的光滑外观中受益。自行车制造商可以大大提高产品的强度和耐用性，同时减轻重量。制造商可以创建时尚，现代，更轻且更长的使用寿命的设备和家具。由于重量限制或身体压力（骨骼的E值为76 GPA（11 MSI）），轻型无人机车辆无法在任何人使用的地方工作。使用碳纤维，您将获得大约一个弹性模量228 GPA（33 MSI），而某些高riGID碳纤维材料的E值为760 GPA（110 MSI）。

其他应用程序

英特利碳纤维还能达到什么？声音工程师可以使用强度，耐用性和自然共振来使仪器和声音设备具有更快的响应速度和较轻的重量。航空工程师可以通过更换碳纤维来减少50％或更高的工具重量。医学成像设备受益于英特利碳纤维的足够强度和刚性；即使在大剂量X射线和γ射线照射之后，它也可以在载荷下保持临界大小而不会随着时间的流逝而分解。碳纤维的刚度和不到一半的铝的重量使工程师能够创新，从而在消费产品和制造业中创建了下一个代产品。