蠕变应力松弛滞后和内耗讲解VIP免费

2021/3/281粘–同黏:象糨糊或胶水等所具有的、能使一个物质附着在另一个物体上的性质。弹–由于物体的弹性作用使之射出去。弹簧–利用材料的弹性作用制得的零件,在外力作用下能发生形变（伸长、缩短、弯曲、扭转等）,除去外力后又恢复原状。蠕变、应力松弛、滞后和内耗2021/3/282受到外力作用形变很小,符合胡克定律＝E特点:受外力作用后,应力和应变之间呈线性关系＝E，应力与应变随时保持同相位;应变与t无关。受力时，应变瞬时发生达到平衡值，除去外力，应变瞬时恢复（可逆弹性形变）。1t2ttE理想弹性固体2021/3/283符合牛顿流体的流动定律的流体特点:受力作用后,应力与应变速率呈线性关系;受力时,应变随时间线性发展，外力去除后，应变不能回复（不可逆）。符合牛顿流体的流动定律的流体特点:受力作用后,应力与应变速率呈线性关系;受力时,应变随时间线性发展，外力去除后，应变不能回复（不可逆）。1tt2t理想粘性液体dtddtd2021/3/284粘弹性材料在较小的外力作用下,弹性和粘性同时存在的力学行为称为粘弹性。其特征是应变落后于应力,即应变对应力的响应不是瞬时完成的，需要通过一个弛豫过程。应力与应变的关系与时间有关。粘弹性材料力学性质与时间有关，具有力学松弛的特征。实际上任何材料均同时显示弹性和粘性两种性质，只是由于结构不同，粘弹性的显化程度不同，其中最典型的是高分子材料。一些非晶体，有时甚至多晶体，在比较小的应力时表现粘弹性现象。2021/3/285高聚物粘弹性Theviscoelasticityofpolymers•高聚物材料表现出弹性和粘性的结合•在实际形变过程中，粘性与弹性总是共存的•聚合物受力时，应力同时依赖于应变和应变速率，即具备固、液二性，其力学行为介于理想弹性体和理想粘性体之间。2021/3/286=const.2021/3/287线性粘弹性:如果高聚物的粘弹性是由服从虎克定律的理想固体的线性弹性行为和理服从牛顿流动定律的理想液体的线性粘性行为组合起来的。否则,则称为非线性粘弹性。一般认为,在小变形下，或低变形速率下，高分子材料主要表现线性粘弹性2021/3/288蠕变:固定和T,随t增加而逐渐增大应力松弛:固定和T,随t增加而逐渐衰减滞后现象:在一定温度和和交变应力下,应变滞后于应力变化.力学损耗(内耗):的变化落后于的变化,发生滞后现象,则每一个循环都要消耗功,称为内耗.静态的粘弹性(恒定应力或应变)动态粘弹性(交变应力或应变)（粘弹性）力学松弛力学松弛或粘弹现象聚合物的力学性质随时间变化的现象,叫力学松弛或粘弹现象。2021/3/289一、蠕变1.定义蠕变是在一定的温度和较小的恒定应力（拉力、扭力或压力等）作用下，材料的形变随时间的增长而逐渐增加的现象。如硬塑料的电缆、挂久的雨衣。若除掉外力，形变随时间变化而减小---称为蠕变回复软PVC丝软PVC丝砝码砝码2021/3/28102.蠕变曲线和蠕变方程2+3t121线形非晶态聚合物在Tg以上单轴拉伸的典型蠕变及回复曲线a)普弹形变ε1b)高弹形变ε2c)粘性流动ε32021/3/2811图1理想弹性体（瞬时蠕变）普弹形变从分子运动的角度解释:材料受到外力的作用,链内的键长和键角立刻发生变化,产生的形变很小,我们称它普弹形变。普弹形变模量应力1010EE（t）t（t）tt1t2外力除去，立即完全回复a.普弹形变a.普弹形变2021/3/2812图2理想高弹体推迟蠕变（t）t（t）tt1t2(t)=0(t