剪切模量计算器 — G、剪应力与剪应变
利用小应变弹性关系 τ = Gγ,求剪切模量、剪应力或工程剪应变中的任意一个,支持国际单位制和 psi 压力单位。
在线弹性、小应变范围内使用各量的大小(绝对值)和 τ = Gγ。工程剪应变 γ 是对应张量剪应变的 2 倍,不是以度为单位输入的角度。
由剪应力和工程剪应变求材料的剪切模量,或者把同一关系式变形,求其中的某一个量。单位换算由计算器处理,同时把弹性假设清楚地展示出来。
使用方法
- 选择要求解的量,该项已有的输入值会被忽略。
- 输入另外两个量的大小,并分别为应力和模量选择压力单位。
- 选择工程剪应变使用无量纲比值还是百分数。
- 在所述的小变形模型下,对比计算得到的应力、模量和应变。
计算公式
τ = Gγ; G = τ / γ; γ = τ / G
τ 为剪应力,G 为剪切模量,γ 为工程剪应变。在简单剪切中,γ 等于横向位移除以试样厚度。它近似等于以弧度计的小角度畸变,但不能直接输入以度为单位的角度。应力和模量在内部都换算成帕斯卡。
示例
剪应力 50 MPa、工程剪应变 0.001 时,G = 50 / 0.001 = 50,000 MPa,即 50 GPa。若 G 为 25 GPa、应变为 0.2%,则预测应力同样是 50 MPa。
常见问题
剪切模量和杨氏模量是一回事吗?
不是。它们描述不同的变形模式。两者之间换算需要额外的材料假设和泊松比,本工具不会擅自补入这些数据。
可以输入零应力吗?
已知正的模量时,零应力对应零应变。但零应力和零应变无法确定模量,所以求解模量时两个测量值都必须为正。
这能确定安全的使用应力吗?
不能。它描述的是已知弹性范围内的刚度。屈服、疲劳、温度、各向异性和破坏极限,需要另外提供材料与荷载方面的信息。
资料来源
本结果仅为规划用估算,不是工程设计、安全检查或合规证明。请遵守适用的规范和法规,并在实施之前向合格的专业人士或主管部门确认。 计算器的核对方法 · 免责声明全文
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引用此工具
kakaoCalc. (2026, November 8). 剪切模量计算器 — G、剪应力与剪应变. https://kakao.mobile/zh/tools/shear-modulus-calculator/
“剪切模量计算器 — G、剪应力与剪应变.” kakaoCalc, 8 Nov. 2026, kakao.mobile/zh/tools/shear-modulus-calculator/.