比模量是單位密度的彈性模量，是一種材料性質(zhì)，又稱勁度質(zhì)量比或比勁度。比模量高的材料在航天工業(yè)中有廣泛應(yīng)用，這個領(lǐng)域需要把質(zhì)量降至最低。比模量的單位為質(zhì)量的平方除以面積的平方。從因次分析可得，比模量的單位也可以表示為距離的平方除以時間的平方。
基本介紹
比模量是材料的模量與密度之比，系指在溫度為23±2攝氏度和相對濕度為50±5%的條件下測量的楊氏模量（用千克力表示，單位：千克/平方米）除以密度（單位：千克/立方米）。比模量是材料承載能力的一個重要指標(biāo)，比模量越大，零件的剛性就愈大，也稱為“比剛度”或“比彈性模量”，單位為m^2/s^2。
使用辨析
在材料力學(xué)性能中最常用的兩個參量是強度（剛度）和模量，強度是指某種材料抵抗外應(yīng)力作用的能力，即材料抵抗變形（彈性/塑性）和斷裂的能力（應(yīng)力），它的大小與材料本身的性質(zhì)及受力形式有關(guān)。剛度（硬度）指外應(yīng)力作用下某種構(gòu)件或結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力，是衡量材料彈性變形難易程度的指標(biāo)，主要指引起單位變形時所需要的應(yīng)力，一般是針對構(gòu)件或結(jié)構(gòu)而言的。它的大小不僅與材料本身的性質(zhì)有關(guān)，而且與構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的截面和形狀有關(guān)。模量是指材料在彈性變形范圍內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變的比值，表征的是材料抵抗變形的能力，可以理解為是一種標(biāo)準(zhǔn)量或指標(biāo)。在航空航天結(jié)構(gòu)材料中僅用強度和模量不能說明材料的應(yīng)用前景，更主要是看材料的比強度和比模量，而比強度和比模量單位的使用卻五花八門，為了統(tǒng)一使用單位，主要推導(dǎo)比強度和比模量的單位，以供材料科學(xué)工作者來共同探討。
比強度和比模量的定義
單位密度的強度和彈性模量稱為常用材料和復(fù)合材料的比強度和比模量。材料的強度除以密度稱為比強度；材料的模量除以密度稱為比模量，這兩個參量都是衡量材料承載能力的重要指標(biāo)。比強度和比模量較高說明材料質(zhì)量輕，而強度和剛度大，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計，特別是航空航天結(jié)構(gòu)設(shè)計對材料的重要要求。
結(jié)語
從以上的推導(dǎo)過程中可看出，作為物體的質(zhì)量在任何地點都是一樣，而重力則會受重力加速度的影響，因此二者不能混用。通過對比模量單位的深入分析，我們可以更準(zhǔn)確地理解和應(yīng)用這一重要的材料性質(zhì)指標(biāo)。
參考資料 >
[1]李洪泉.關(guān)于比強度和比模量單位的使用辨析[J].宇航材料工藝,2012,42(01):112..中國知網(wǎng).2019-07-24