剪切模量计算器 剪切模量计算器 计算器
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更新时间：2025.10.13
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API在线试用与对比

该API产品为剪切模量计算器，计算立方体受切应力时的剪切模量。支持通过剪切应力、剪切应变公式及已知材料特性快速计算剪切模量，适用于工程材料分析。

剪切模量计算器验证工具

作用面积
面积单位
作用力大小
长度单位
位移单位
位移量
力的单位
结果单位
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async function calculatorShearModulus() {
    
    
    let url = 'https://openapi.explinks.com/您的username/v1/calculator_shear_modulus/saf20251013505913933e32';
    
    const options = {
        method: 'POST',
        headers: {
            'Content-Type': 'application/json',
            'x-mce-signature': 'AppCode/{您的Apikey}'
            // AppCode是常量,不用修改； Apikey在‘控制台 -->API KEYs --> 选择’API应用场景‘，复制API key
        },
        body: {"area":0,"areaUnit":"mm²","forceMagnitude":0,"lengthUnit":"mm","displacementUnit":"mm","displacement":0,"forceUnit":"N","resultUnit":"Pa","transverseLength":0}
    };
    
    try {
        const response = await fetch(url, options);
        const data = await response.json();
        
        console.log('状态码:', response.status);
        console.log('响应数据:', data);
        
        return data;
    } catch (error) {
        console.error('请求失败:', error);
        throw error;
    }
}

// 使用示例
calculatorShearModulus()
    .then(result => console.log('成功:', result))
    .catch(error => console.error('错误:', error));

更快的集成到AI及应用

无论个人还是企业，都能够快速的将API集成到你的应用场景，在多个渠道之间轻松切换。

API特性

精准计算，轻量返回
AI 模拟渠道
极简集成体验
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产品介绍
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剪切模量计算器

欢迎使用我们的剪切模量计算器，您可以在这里计算受到与其面积相切的力作用的立方体元素的剪切模量。

剪切模量，也称为刚性模量，是一种在许多应用中使用的材料属性。例如：

继续阅读以了解此计算器使用的刚性模量方程以及钢材和许多其他材料的刚性模量。

  • 在我们的剪切应变计算器中，剪切模量是计算由剪切应力引起的剪切应变所必需的。
  • 它也是计算受扭转作用的轴的扭转角所需要的。
  • 从理论角度来看，它具有重要意义，因为剪切模量、杨氏模量和泊松比是构成均匀各向同性材料广义胡克定律的常数。
🧮

剪切模量计算公式

虽然是一种理想化，但胡克定律是研究遵循线性应力-应变关系的材料行为的强大工具。在受到剪切应力的材料中，该定律采用以下形式：

在这个线性方程中，刚性模量是比例常数。较高的剪切模量意味着我们需要施加更高的剪切应力才能获得相同的变形。

剪切应力的典型例子是下图中的立方体元素，受到与其表面相切的力的作用。

其中各参数定义如下：

📝

剪切模量公式

τ = G × γ

其中：

  • τ — 剪切应力
  • G — 剪切模量
  • γ — 剪切应变

详细计算步骤：

  • 剪切应力是力与施加该力的表面积A的商：τ = F/A
  • 剪切应变是由于变形Δx而产生的角度γ。这个角度通常很小，我们可以近似为：γ = Δx/l
  • 将前面的表达式代入τ = Gγ并求解G，我们最终得到此计算器使用的剪切模量公式：G = (F × l) / (A × Δx)
🌰

钢材和其他常见材料的剪切模量

有时，我们预先知道要使用的材料，不需要刚性模量方程。在这种情况下，以下是常见材料的剪切模量值：

工程中使用的特定材料：

  • 铝：25 GPa (3.6 × 10⁶ psi)
  • 黄铜：35 GPa (5.1 × 10⁶ psi)
  • 铜：44 GPa (6.4 × 10⁶ psi)
  • 铁：77 GPa (3.8 × 10⁶ psi)
  • 铅：6 GPa (0.87 × 10⁶ psi)
  • 硅橡胶：0.002 GPa (0.00029 × 10⁶ psi)
  • 钢：75 GPa (10.9 × 10⁶ psi)
🌍

刚性模量的单位是什么？

刚性模量的单位在国际单位制中是帕斯卡(Pa)，在美国惯用单位制中是磅每平方英寸(psi)。材料的刚性模量通常非常大，因此我们用吉帕斯卡(GPa)而不是帕斯卡来表示。

单位换算： 1 GPa = 1,000,000,000 Pa = 10⁹ Pa，这种大单位的使用使得数值更容易处理和比较。

📚

如何从杨氏模量计算剪切模量？

要从杨氏模量计算剪切模量，请按照以下步骤：

  1. 确定材料的杨氏模量和泊松比。
  2. 使用剪切模量公式：G = E / [2(1 + ν)]
  3. 只要是均匀各向同性材料，您就可以使用弹性模量和刚性模量之间的这种关系。

公式中的符号含义：

  • E — 拉伸或压缩弹性模量，也称为杨氏模量
  • ν — 泊松比，另一个材料常数
  • G — 剪切模量（也称为刚性模量）
❓

常见问题

钢的剪切模量是多少？

77 GPa或11×10⁶ psi。请注意，钢的剪切模量（刚性模量）可能会随温度、成分、热处理和机械加工而略有变化。工业中使用的钢材的刚性模量范围可以从75到77.2 GPa。

铝的刚性模量是多少？

26 GPa或3.8×10⁶ psi。请注意，铝的剪切模量可能会随温度、成分、热处理和机械加工而略有变化。工业中使用的铝材的刚性模量范围可以从26到28 GPa。

刚性模量是材料属性吗？

是的，刚性模量是材料属性，因为它不依赖于材料的数量。像许多属性一样，它可以作为其他属性的函数而变化。例如，金属的剪切模量随温度略有下降。

6061-T6铝的刚性模量是多少？

26 GPa，或3.7×10⁶ psi。6061-T6铝的刚性模量与其他铝合金相差不大，其刚性模量范围从24到28 GPa，或3.7×10⁶到4×10⁶ psi。

API接口列表
剪切模量计算器
剪切模量计算器
1.1 简要描述
剪切模量计算器
1.2 请求URL
/calculator/v1/calculator_shear_modulus/calculate
1.3 请求方式
POST
1.4 入参
参数名 参数类型 默认值 是否必传 描述
area number 0.01 否 力作用的表面积
areaUnit string m² 否 作用面积的计量单位
forceMagnitude number 1000 否 施加在材料表面的切向力
lengthUnit string m 否 横向长度的计量单位
displacementUnit string m 否 位移量的计量单位
displacement number 0.01 否 材料在剪切力作用下产生的变形位移
forceUnit string N 否 作用力的计量单位
resultUnit string Pa 否 剪切模量和剪切应力的计量单位
transverseLength number 0.1 否 材料在剪切方向上的原始长度
1.5 出参
参数名 参数类型 默认值 描述
shearStress number 计算得出的剪切应力值
shearStrain number 计算得出的剪切应变值（无量纲）
shearModulus number 计算得出的材料剪切模量值
shearStressUnit string 剪切应力的计量单位
formula string 使用的计算公式说明
shearModulusUnit string 剪切模量的计量单位
1.6 错误码
错误码 错误信息 描述
FP00000 成功
FP03333 失败
1.7 示例 
参考上方对接示例