金属材料刚度的概念是什么

金属材料刚度指材料抵抗弹性变形的能力，大小由弹性模量决定。钢的弹性模量约为200吉帕，铝合金约70吉帕，铜合金约110吉帕。刚度高的材料在受力时变形小，如建筑用钢梁能承受大荷载而保持形状稳定。刚度与材料成分、热处理工艺密切相关，相同材料冷加工后刚度会提高。工程中选择材料时刚度是关键参数，直接影响结构设计的安全性和可靠性。

刚度影响材料的振动特性和能量吸收能力。钛合金弹性模量约110吉帕，密度低，航空航天领域广泛应用。复合材料通过不同组分组合可调节刚度，碳纤维增强环氧树脂刚度可达钢的3倍但重量仅1/5。温度变化会影响刚度，多数材料在高温下刚度下降，如发动机涡轮叶片需考虑高温对刚度的影响。刚度测试方法多样，拉伸试验、弯曲试验均可测量材料的弹性模量。