材料的力学性能试验——滞弹性
行业资讯2024-12-04

滞弹性:在弹性极限范围内,应变滞后于应力,并和时间有关的现象称为滞弹性(又称弹性后效


理想的弹性体其弹性变形速度是很快的,相当于声音在弹性体中的传播速度。因此,在加载时可认为变形立即达到应力一应变曲线上的相应值,卸载时也立即恢复原状,也就是说应变与应力始终保持同步。但是在实际中,材料有应变落后于应力的现象,这种现象称为滞弹性。


滞弹性体与理想弹性体的区别在于,其弹性模量不再为常数,而是分为动弹性模量和静弹性模量两部分。

滞弹性的存在会导致内耗现象,即在机械振动过程中由于滞弹性造成的震动能量的损耗,机械能散发为热能。

注:滞弹性体的应变在卸载后需经过一定时间后方可完全恢复,它与不可能完全恢复的非弹性体有本质的区别。


图1所示,当对试样施加拉力时,试样立即沿OA线产生瞬时应变OC。如果低于材料的微量塑性变形抗力,则应变OC只是材料总弹性应变OH中的一部分。应变CH是在应力σ长期保持下逐渐产生的,CH对应的时间过程为图1中的CE曲线。

如果卸载速率较大,则当应力下降为零时只有应变DH部分立即消逝掉,而应变DO是在卸载后逐渐去除的,这部分应变对应的时间过程为图中的GF曲线。

滞弹性示意图.png

图1 滞弹性示意图


滞弹性在金属材料和高分子材料(高弹形变)中表现得比较明显。

滞弹性在工程领域有重要应用。例如:材料的滞弹性对仪器仪表和精密机械中的重要传感元件的测量精度有很大影响,因此选用材料时需要考虑滞弹性问题,以避免测量失真。



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