彈性模量測試

彈性模量又稱楊氏模量或拉伸模量，是描述固體材料在宏觀上受外力作用時抗變形能力的重要物理量，反映材料形變和內應力之間的關系。彈性模量的測量對研究材料的力學性質有著重要的意義。無論是研究工程結構的靜態特性還是其動態特性，都要經常用到彈性模量，因此如何準確獲得材料的彈性模量是非常必要的。由于工程中使用的材料眾多，材料的性能差異較大，且材料的彈性模量不僅和材料本身特性有關，而且與材料的試件尺寸和工作環境等因素有關，因此給彈性模量的測量帶來了一定的困難。

目前，彈性模量的測量方法有：X射線衍射(XRD)和激光曲率結合法、彎曲法、壓痕法和膨脹法等。彎曲法分為三點彎曲法、四點彎曲法、懸臂梁法，但此種方法對材料的破壞性大，測量時間長，制樣工作量大，同時對于己成型的復雜結構材料測量無法進行。壓痕法要求精確的壓入深度，壓入太深或者太淺都對實驗產生巨大誤差；同時壓痕法對測試環境要求也很高，高溫、高壓、有毒等惡劣環境下很難測量。

超聲檢測彈性模量作為一種新的檢測方式，具有非接觸、無損、操作簡單、適用面廣等優點，非常適合應用于材料彈性模量的測量。通過分析接收到的縱波、橫波、蘭姆波、表面波速度，根據固體力學公式算出彈性模量和泊松比。

應用實例：某鋁合金板材彈性模量的超聲測試

圖1 鋁合金板材上采集到的超聲波信號   

表1 鋁合金材料的測試結果