钢的弹性模量_51CAE

钢是当今世界最常用的工程材料。与其他材料相比，钢的生产成本较低，其丰富广泛的产品等级能够满足各种工程应用。钢也是被回收利用最多的材料，每年的回收量大于铝、纸、玻璃和塑料之和。

有限元方法是应用最为成熟的工程计算方法，广泛应于机械结构、热、流体、电磁等领域。在机械结构有限元分析中，无论是静力分析，还是动力学分析，材料的弹性模量、泊松比都是必不可少的材料输入参数。实际工程中，钢的等级、牌号、热处理工艺种类让人眼花缭乱，那么，在对钢结构或零件进行时，材料的弹性模量应该如何定义呢？

一般认为，不同等级、牌号的钢材所含微量元素都非常少，不足以对弹性模量造成较大影响。因此，通常取钢材的弹性模量为200GPa，密度7800kg/m^3。

Thousands of different steel grades with many different properties are available on the market today. However, all carbon steels are equal when it comes to two properties. They all have the same density (7,800 kg/m3 or 0.28 lb/in3) and Young’s modulus.

Young’s modulus is a mechanical property that describes the elastic response to an applied force. For steel, this value is set to 200 GPa (29,000,000 psi).

但是，事实果真如此吗？

1996年，美国的研究人员通过实际测试，发现钢材的弹性模量会随材料的等级和厚度发生变化，一些高等级、薄的钢材的弹性模量可以达到240GPa，如下表。

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