剪切模量是材料常数,是剪切应力与应变的比值。又称切变模量或刚性模量。材料的力学性能指标之一,是材料在剪切应力作用下,在弹性变形比例极限范围内,切应力与切应变的比值,它表征材料抵抗切应变的能力。模量大,则表示材料的刚性强。剪切模量的倒数称为剪切柔量,是单位剪切力作用下发生切应变的量度,可表示材料剪切变形的难易程度。
剪切模量G和弹性模量E、泊松比之间有关系,剪切模量的计算公式为G=E/(2(1+μ))。材料在单向受剪且应力和应变呈线性关系时,截面上剪应力与对应的剪应变的比值,即G=τ/γ,其中G表示剪切模量、τ表示剪切应力、γ表示剪切应变。
剪切模量通常被称为刚度模量,因其表示材料的刚度,即材料抵抗剪切力引起变形的能力。剪切模量的数值范围较大,如钻石的剪切模量高达520GPa,常见金属的剪切模量在10-80GPa,而聚合物和橡胶的则低于1GPa。
关于剪切模量,北京清析技术研究院可提供剪切强度测试,剪切变形测试,弹性剪切模量测定,动剪切模量测定,扭转变形剪切模量,实验力学剪切模量测定等检测项目。北京清析技术研究院可对低碳钢剪切模量,木材剪切模量,混凝土剪切模量,橡胶剪切模量,弹簧剪切模量,岩石剪切模量,尼龙剪切模量,芳纶剪切模量,矿石剪切模量等进行检测。
检测方法
1、弯曲试验法
通过弯曲试验机对试样进行弯曲,测量试样在弯曲过程中的变形量,并根据公式计算出金属的剪切模量。
2、振动试验法
将试样安装在振动试验机上,通过施加振动载荷,测量试样在振动过程中的变形量,并根据公式计算出金属的剪切模量。
3、拉伸试验法
通过拉伸试验机对试样进行拉伸,测量试样在拉伸过程中的变形量,并根据公式计算出金属的剪切模量。
4、三点外伸梁弯曲法
这种方法可以用梁外伸端的位移(挠度)独立地计算出梁材料的弯曲弹性模量。由梁当中的挠度及外伸端的位移(挠度)可以一次计算出梁材料的层间剪切模量。
检测标准
1、ANSI/ASTM E143:2001 室温剪切模量测试方法
2、ISO 1827:1976 硫化橡胶.剪切模量的测定.四重剪切法
3、LY/T 3297-2022 木材剪切模量的动态测试技术
4、ASTM E143-20 室温下剪切模量的标准测试方法
5、KS F 2082-2023 交叉层压木材面内剪切模量的测量
6、GB/T 37780-2019玻璃材料弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法
7、GB/T 32061-2015夹层玻璃中间层材料剪切模量的测量方法
8、ASTM D3044-16(2023木质结构板剪切模量的标准试验方法
9、ASTM E143-13 室温环境下剪切模量的标准试验方法