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材料力学基础
1. 材料的基本性质
材料的基本性质是材料力学仿真的基础。在塑性成形过程中，材料的力学性能
直接影响成形效果和成形件的最终性能。以下将详细介绍材料的基本性质，包
括弹性模量、泊松比、屈服强度、塑性应变、硬度等。
1.1 弹性模量
弹性模量（Young’s Modulus）是材料在弹性范围内抵抗变形的能力。它是应
力与应变的比值，通常用符号
E
表示。弹性模量的单位是帕斯卡（Pa）或千兆
帕斯卡（GPa）。
数学表达式：
E
=
σ
ϵ
其中： -
σ
是应力（单位：Pa） -
ϵ
是应变（无量纲）
实验测定： 弹性模量可以通过单轴拉伸试验获得。试验中，材料在逐渐增大的
外力作用下发生变形，测量其应力-应变曲线。在弹性区域内，应力与应变呈线
性关系，斜率即为弹性模量。
代码示例： 假设我们使用 Python 编写一个简单的程序来计算材料的弹性模量。
#
计算材料的弹性模量
def calculate_youngs_modulus(stress, strain):
"""
计算材料的弹性模量
参数
:
stress (float):
应力
(Pa)
strain (float):
应变
(
无量纲
)
返回
:
float:
弹性模量
(Pa)
"""
if strain == 0:
raise ValueError("应变不能为零")
