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玻璃的黏弹性原理

发布时间:2016/7/16

理想弹性体的应力和应变关系完全服从胡克定律,而实际弹性体即使在弹性范围内也存在非 弹性现象。例如,当材料受到应力作用时,发生的瞬时应变只是总应变的一部分,随着应力作用 时间的延长,补充应变继续产生,直至达到平衡应变值,这种现象称为弹性蠕变。去除应力时, 应变不会立即消失,而是先消失一部分,剩余的应变随时间延长再逐渐消失,这种现象称为弹性 后效。弹性蠕变和弹性后效都是弹性范围内的非弹性现象,即滞弹性,也称为应变弛豫。表征材 料的应变是指应力去除后能够恢复,但不是立即恢复的能力。

由于应变的滞后,材料在交变应力的作用下会出现振动的阻尼现象,能量逐渐衰减,在应 力-应变曲线上出现滞后回线,其包围的面积代表振动一周内的能量损耗,以内耗(也称为内摩 擦)表征,以符号cr1表示。材料的内耗包括弹性后效、应力弛豫、热弹性效应、黏滞流动和塑 性形变等。

玻璃在其转变温度范围内也表现出弹性模量随时间变化的非弹性现象,即具有黏弹性(也称 为滞弹性)。

玻璃的黏弹性效应导致阻尼现象的出现,由此产生的内耗不仅与交变应力的频率有关,还随温度 而变化。因此,在固定频率下可以测定内耗(Q—0随温度的变化,以此来研究玻璃的弛豫机理。

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