弹性常量中 c11 c22是什么意思 弹性常量 c11 c22 含义解析

弹性常量中 c11 c22是什么意思

弹性常量是材料力学性质的重要描述参数，其中 c11, c22 是材料的弹性模量对应的常量名称。弹性常量越大，代表材料的弹性越好，其变形恢复能力差别于塑性材料，是以回弹作为自身的本质属性的，并常用于材料设计与选择过程中的指标之一。

1、c11是什么？

c11是材料中的沿着晶体结构中第一个轴向施加单向应力时，相应产生的应变比率。通俗地说就是物体沿着长度方向受到单向外力作用所产生的应变与所受外力的比值。c11与材料的弹性有关，用N/m²表示。c11越大，它的弹性越好。c11值越大，代表材料对应的长变形时其抵抗压缩或拉伸的能力越强，因此c11常用于材料的长波弹性反应分析，如超声波（声速与c11存在关联）。

2、c22是什么？

c22是材料中沿着晶体结构中第二个轴向施加单向应力时，相应产生的应变比率。同样，c22越大，代表材料的弹性越好。不同于c11反映出材料的长波弹性性质，c22可以通过薄膜表面硬度测量、压痕硬度曲线、嵌indentation等技术获得。除此之外，c22值常用于对材料的压缩性质、薄膜应变应力等的研究。

3、c11/c22比值及其临界值

c11/c22比值是材料中沿两个垂直方向受力所产生的变形率之比。当c11/c22比较大时，代表材料在一个轴上的弹性响应更高，在另一个轴上的响应更低，也就是显示出了各向异性。材料的各向异性通常是由晶体结构、成分、组织、制备工艺等因素综合作用所决定的。c11/c22比值常用于判断材料的各向异性是否高发或是优劣等。临界值表示了当c11/c22比例小于该值时，会导致材料在表现力学变形时发生严重的变形失效行为，如不可恢复的物理变化。临界值常常不同于材料特定应用时对应的实际条件。因此，高比值（大于3）的材料常用于弹性体等长波超声元器件的制造，而低比值（小于1）则通常用于高品质声音通讯设备的制造。