剪切弹性模量G的物理意义是什么？

一、剪切弹性模量G的物理意义是什么？

FL/EA=△L其中F是力，L是长度，E是弹性模量，A是截面积，△L是长度变化量，也就是形变。弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。力学里没有弹性系数这个物理量。

二、为什么弹簧会有变形范围？

因为弹簧不是能无限拉伸的，伸长量达到一定长度时，弹簧的弹性模量会发生变化，也就是会由弹性材料变为塑性的，伸长量与弹力不成正比，也就是在外力撤去后有一部分伸长量无法恢复，这样就失去了弹簧的作用，所以要在其弹性范围内。

三、压簧使用长度计算方法？

首先要明确我们所设计的弹簧有什么要求，通过装配件我们要确定我们的弹簧应当用什么结构，外径或是内径大小，工作行程，载荷及工作环境。

1、弹簧丝直径d：制造弹簧的钢丝直径。

2、弹簧外径D2：弹簧的最大外径。

3、弹簧内径D1：弹簧的最小外径。

4、弹簧中径D：弹簧的平均直径。它们的计算公式为：D=（D2+D1）÷2=D1+d=D2－d

5、t：除支撑圈外，弹簧相邻两圈对应点在中径上的轴向距离成为节距，用t表示。

6、有效圈数n：弹簧能保持相同节距的圈数。

7、支撑圈数n2：为了使弹簧在工作时受力均匀，保证轴线垂直端面、制造时，常将弹簧两端并紧。并紧的圈数仅起支撑作用，称为支撑圈。一般有1.5T、2T、2.5T，常用的是2T。

8、总圈数n1:有效圈数与支撑圈的和。即n1=n+n2.

9、自由高H0：弹簧在未受外力作用下的高度。由下式计算：H0=nt+(n2-0.5）d=nt+1.5d(n2=2时）

10、弹簧展开长度L：绕制弹簧时所需钢丝的长度。L≈n1（ЛD2）2+n2（压簧）L=ЛD2n+钩部展开长度（拉簧）

11、螺旋方向：有左右旋之分，常用右旋，图纸没注明的一般用右旋。

12、弹簧旋绕比：中径D与钢丝直径d之比。

压簧

字符含义

c = 弹簧直径比 (c=D/d; c=D/b) [-]

b = 线宽 [单位：mm, in]

d = 线径 [单位：mm, in]

D = 中心直径 [单位：mm, in]

F = 弹簧负载 [单位：N, lb]

G = 剪切弹性模量[单位：MPa, psi]

h = 线高 [单位：mm, in]

k = 弹簧系数 [单位：N/mm, lb/in]

Ks= 曲线校正因数 [-]

L0 = 自由长度 [单位：mm, in]

LS = 固体高度 [单位：mm, in]

n = 有效圈数 [-] p = 节距[单位：mm, in]

s = 弹簧变形[单位：mm, in]

Ø =形状系数 t [-] (e.g. DIN 2090)

t =弹簧材料扭应力 [单位：MPa, psi]

四、拉簧计算方法公式？

1、需要已知条件：弹簧工作状态F的力度P、配装尺寸限制、工作频率、疲劳要求、耐蚀性.2、一般力度计算公式：P=P'*F+P0 (P拉力、P'刚度、P0初拉力）

P'=Gd^4/8/D^3/n (G材料弹性模量、d材料直径、D弹簧中径、n有效圈数)G=78500（碳素钢丝）、G=71600(不锈钢丝) 、 G=81000(琴钢丝）力度单位：N ，尺寸单位：mm3、高疲劳要求的，还需疲劳强度校核计算.详细请参考GBT1239.6-1992或GBT23935-2009 圆柱螺旋弹簧设计计算.