结构材料特性数据库 | BeamMetric

结构材料弹性模量、屈服强度和密度参考表。

材料属性表读取指南

表中列出了其他 BeamMetric 计算器使用的四个属性：刚度用弹性模量 E、永久变形起点用屈服强度、扭转用剪切模量 G、自重用密度。给出了七种常见结构材料的值。

两种钢材均共享 E = 200,000 MPa 和密度 7,850 kg/m³，但 A992 屈服强度为 345 MPa，高于 A36 的 250 MPa，强度优势 38% 而刚度相同。不锈钢 304 的 E = 193,000 MPa，屈服强度 215 MPa。

铝 6061（E = 69,000 MPa，2,700 kg/m³）刚度和密度约为钢材的三分之一。钛 Gr5 屈服强度 880 MPa，密度 4,510 kg/m³。两种木材（花旗松和南方松）E = 12,400–13,800 MPa，密度约 530–590 kg/m³。

FAQ

A36 和 A992 钢材有什么区别？

刚度相同——两者均有 E = 200,000 MPa——但 A992 屈服强度为 345 MPa，而 A36 为 250 MPa，强度优势 38%，密度相同。从 A36 换为 A992 的梁承受更多荷载而不屈服，但挠度完全相同。

应按刚度还是强度比较材料？

两者回答不同的问题。E 控制挠度和屈曲，通常在长跨时起控制作用；屈服强度控制永久变形。钛 Gr5 屈服强度 880 MPa，但 E = 114,000 MPa 仅略超钢材的一半，因此在相同荷载下挠度大得多。

哪种材料单位重量刚度最大？

值得注意的是，金属几乎相同：E 除以密度在匹配单位下钢材约 25.5（200,000/7,850），6061 铝 25.6，钛 Gr5 为 25.3。轻金属以绝对重量取胜，而非比刚度——花旗松甚至达到约 23.4。

为什么表中包含剪切模量 G？

扭转和剪切变形取决于 G 而非 E，且比值因材料不同：钢材 G = 79,300 MPa 约为其 E 的 40%，而花旗松的 810 MPa 仅为其 E 的 6.5%——木材在扭转中不成比例地柔软。