一种测定材料弹性模量的方法技术

本发明专利技术属于仿生材料领域，具体的说是一种测定材料弹性模量的方法。该方法包括以下步骤：步骤一、制备或选取由两种待测材料组成的四个软硬相间的仿生材料试件，测量四个试件的摩擦系数；步骤二、确定试件中软材料的表面积比c％；步骤三、计算待测材料A和待测材料B的弹性模量；本发明专利技术方法简单，通过材料的摩擦性能可以反向推导材料的弹性模量，并且测定的弹性模量误差小。

【技术实现步骤摘要】
一种测定材料弹性模量的方法
本专利技术属于仿生材料领域，具体的说是一种测定软硬相间仿生材料中软、硬组分弹性模量的方法。
技术介绍
弹性模量是衡量工程材料性能的一个重要参数。弹性模量是表征材料性质的一个物理量，仅取决于材料本身的物理性质。从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，弹性模量是原子、离子或分子之间键合强度的反映。弹性模量是选定机械零件材料的依据之一，是工程技术设计中常用的参数。弹性模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义，还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。一般工程应用中把材料的弹性模量定义为常数，并且主要通过试验测得。测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等。软硬相间形貌仿生材料是以生物体特性为原型将软材料与硬材料在一定配比下有序或无序排列而形成的材料，通过模仿天然生物材料的形貌、结构、材料配比、尺寸、分布规律等因素进行仿生设计。软硬相间材料中软材料与硬材料为弹性模量不同的两种材料，定义弹性模量小的材料为软材料，弹性模量大的材料为硬材料。软硬相间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定材料弹性模量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、制备或选取由两种待测材料组成的四个软硬相间的仿生材料试件，测量四个试件的摩擦系数；定义两种待测材分别为弹性模量小的待测软材料A及弹性模量大的待测硬材料B，为了确定某一工况下激光加工得到的待测软材料A及待测硬材料B的弹性模量，采用激光加工方法在同一工况下制备由待测软材料A及同类型待测硬材料B组成的四个不同结构软硬相间仿生材料；测得第一试件的摩擦系数f1、第二试件的摩擦系数f2、第三试件的摩擦系数f3及第四试件的摩擦系数f4；步骤二、确定试件中软材料的表面积比c％；采用统计学方法可将软材料实际接触面积As与硬材料实际接触面积Ah与...

【技术特征摘要】
1.一种测定材料弹性模量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、制备或选取由两种待测材料组成的四个软硬相间的仿生材料试件，测量四个试件的摩擦系数；定义两种待测材分别为弹性模量小的待测软材料A及弹性模量大的待测硬材料B，为了确定某一工况下激光加工得到的待测软材料A及待测硬材料B的弹性模量，采用激光加工方法在同一工况下制备由待测软材料A及同类型待测硬材料B组成的四个不同结构软硬相间仿生材料；测得第一试件的摩擦系数f1、第二试件的摩擦系数f2、第三试件的摩擦系数f3及第四试件的摩擦系数f4；步骤二、确定试件中软材料的表面积比c％；采用统计学方法可将软材料实际接触面积As与硬材料实际接触面积Ah与软材料的表面积比c％的关系表示为：其中，A为软硬相间形貌仿生材料表面积，c％为软材料的表面积比，As为软材料表面积，Ah为硬材料表面积；步骤三、计算待测软材料A和待测硬材料B的弹性模量；待测软材料A的弹性模量EA、待测硬材料B的弹性模量EB与待测软材料A摩擦系数fA、待测硬材料B摩擦系数fB、第一试件摩擦系数f1、第二试件摩擦系数f2、第三试件摩擦系数f3、第四试件摩擦系数f4、第一试件表面积比c1％、第二试件表面积比c2％、第三试件表面积比c3％、第四试件表面积比c4％之间的关系可以表示为：解上式可以得到待测软材料A的弹性模量EA、待测硬材料B的弹性模量EB。2.根据权利要求1所述的一种测定材料弹性模量的方法，其特征在于，当软硬相间的仿生材料试件为点状排列时，即在弹性模量小的待测软材料A上均匀分布着一系列点状的弹性模量大的待测硬材料B，定义硬材料之间的横向...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蜜，卢国龙，刘镇宁，
申请(专利权)人：长春师范大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22