体积模量

体积模量 （ $K$ ）也稱為不可壓縮量，是材料对於表面四周压强产生形变程度的度量。它被定义为产生单位相对体积收缩所需的压强。它在SI单位制中的基本单位是帕斯卡。

定义

体积模量可由下式定义：

K = - V \frac{\partial p}{\partial V}

其中 $p$ 为压強， $V$ 为体积， $\frac{\partial p}{\partial V}$ 是压強对体积的偏导数。体积模量的倒数即为一种物质的压缩率。

还有其他一些描述材料对应变的反应的物理量。譬如剪切模量描述了材料对剪切应变的反应；而杨氏模量则描述了材料对线性应变的反应。对流体而言，只有体积模量具有意义。而对于不具有各向同性的固体材料（如纸、木等），上述三种弹性模量则不足以描述这些材料对应变的反应。

严格的说，体积模量是一个热力学量。说明在何种温度变化条件下对体积模量是有必要的。等温体积模量（ $K_{T}$ ）以及定熵（绝热）体积模量（ $K_{S}$ ）或其他形式都是可能出现的。实践中上述区分只是用于对气体的讨论中。

对于理想氣體，绝热体积模量 $K_{S}$ 為：

K_{S} = γ p

而等温体积模量 $K_{T}$ 為：

K_{T} = p

其中 $γ$ 为绝热指数； $p$ 为压强。

对于流体，体积模量和密度决定了在该种材料中的音速。此种关系由下式说明：

c = \sqrt{\frac{K}{ρ}} .

固体可以传递横波，故要决定固体中的声速还需要其他的弹性模量，如剪切模量。

换算公式
均质各向同性线弹性材料具有独特的弹性性质，因此知道弹性模量中的任意两种，就可由下列换算公式求出其他所有的弹性模量。
	$(λ, G)$	$(E, G)$	$(K, λ)$	$(K, G)$	$(λ, ν)$	$(G, ν)$	$(E, ν)$	$(K, ν)$	$(K, E)$	$(M, G)$
$K =$	$λ + \frac{2 G}{3}$	$\frac{E G}{3 (3 G - E)}$			$\frac{λ (1 + ν)}{3 ν}$	$\frac{2 G (1 + ν)}{3 (1 - 2 ν)}$	$\frac{E}{3 (1 - 2 ν)}$			$M - \frac{4 G}{3}$
$E =$	$\frac{G (3 λ + 2 G)}{λ + G}$		$\frac{9 K (K - λ)}{3 K - λ}$	$\frac{9 K G}{3 K + G}$	$\frac{λ (1 + ν) (1 - 2 ν)}{ν}$	$2 G (1 + ν)$		$3 K (1 - 2 ν)$		$\frac{G (3 M - 4 G)}{M - G}$
$λ =$		$\frac{G (E - 2 G)}{3 G - E}$		$K - \frac{2 G}{3}$		$\frac{2 G ν}{1 - 2 ν}$	$\frac{E ν}{(1 + ν) (1 - 2 ν)}$	$\frac{3 K ν}{1 + ν}$	$\frac{3 K (3 K - E)}{9 K - E}$	$M - 2 G$
$G =$			$\frac{3 (K - λ)}{2}$		$\frac{λ (1 - 2 ν)}{2 ν}$		$\frac{E}{2 (1 + ν)}$	$\frac{3 K (1 - 2 ν)}{2 (1 + ν)}$	$\frac{3 K E}{9 K - E}$
$ν =$	$\frac{λ}{2 (λ + G)}$	$\frac{E}{2 G} - 1$	$\frac{λ}{3 K - λ}$	$\frac{3 K - 2 G}{2 (3 K + G)}$					$\frac{3 K - E}{6 K}$	$\frac{M - 2 G}{2 M - 2 G}$
$M =$	$λ + 2 G$	$\frac{G (4 G - E)}{3 G - E}$	$3 K - 2 λ$	$K + \frac{4 G}{3}$	$\frac{λ (1 - ν)}{ν}$	$\frac{2 G (1 - ν)}{1 - 2 ν}$	$\frac{E (1 - ν)}{(1 + ν) (1 - 2 ν)}$	$\frac{3 K (1 - ν)}{1 + ν}$	$\frac{3 K (3 K + E)}{9 K - E}$