非理想弹性与内耗-2010PPT推荐.ppt

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材料在加速加载或卸载后，随时间的延定义：

材料在加速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。

长而产生的附加弹性应变的性能。

材料物理性能-第一章在弹性区域内单项快速加载、卸载在弹性区域内单项快速加载、卸载会使应力会使应力-应变曲线形成封闭回线，应变曲线形成封闭回线，称为弹性滞后环称为弹性滞后环材料物理性能-第一章金属产生滞弹性的原因可能金属产生滞弹性的原因可能是与晶体中缺陷的移动有关是与晶体中缺陷的移动有关材料物理性能-第一章滞弹性应用滞弹性应用nn测力弹簧测力弹簧nn传感元件传感元件避免用滞弹性明显的材料避免用滞弹性明显的材料材料物理性能-第一章2粘弹性粘弹性nn定义：

质材料在外力作用下，弹性和粘性定义：

质材料在外力作用下，弹性和粘性两种变形机理同时存在的力学行为。

两种变形机理同时存在的力学行为。

nn特征：

应变对应力的响应不是瞬时完成的，特征：

应变对应力的响应不是瞬时完成的，需要通过一个豫驰过程，但卸载后，应变恢需要通过一个豫驰过程，但卸载后，应变恢复到初始值，不留下残余变形。

复到初始值，不留下残余变形。

材料物理性能-第一章应力、应变与时间的关系应力、应变与时间的关系材料物理性能-第一章nn高分子材料的粘弹性行为表现比较突高分子材料的粘弹性行为表现比较突出，出，原因原因：

分子链段沿外力场逐渐舒展引：

分子链段沿外力场逐渐舒展引起，在外力去除后这部分蠕变变形可起，在外力去除后这部分蠕变变形可以缓慢地恢复。

以缓慢地恢复。

材料物理性能-第一章3、伪弹性伪弹性定义：

在一定的温度条件下，当应力达到一定的水平后金属或合金产生应力诱发马氏体相变，伴随应力诱发相变产生大幅度的弹性变形的现象。

材料物理性能-第一章材料物理性能-第一章伪弹性的机理示意图伪弹性的机理示意图材料物理性能-第一章形状记忆合金的应用形状记忆合金的应用材料物理性能-第一章4、包申格效应包申格效应nn定义：

指金属材料经预先加载产生少量塑定义：

指金属材料经预先加载产生少量塑性变形（残余应变小于性变形（残余应变小于4%），然后再同向），然后再同向加载，加载，规定残余伸长应力规定残余伸长应力增加，反向加载，增加，反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。

规定残余伸长应力降低的现象。

材料物理性能-第一章包申格效应的位错理论解释包申格效应的位错理论解释金属产生少量变形金属产生少量变形运动位错遇林位错而弯曲受阻运动位错遇林位错而弯曲受阻卸载卸载继续加载继续加载反向加载反向加载规定残余伸长应力增加规定残余伸长应力增加规定残余伸长应力减小规定残余伸长应力减小阻碍大阻碍小材料物理性能-第一章消除包申格效应的方法消除包申格效应的方法nn预先进行较大的塑性变形预先进行较大的塑性变形,或在第二次反向或在第二次反向受力前先使金属材料于回复或再结晶温度受力前先使金属材料于回复或再结晶温度下退火下退火,如钢在如钢在400-500以上以上.包伸格应变大包伸格应变大-滞后环面积小滞后环面积小-材料疲劳寿命高材料疲劳寿命高包伸格应变小包伸格应变小-滞后环面积大滞后环面积大-材料疲劳寿命低材料疲劳寿命低薄板反向弯曲成型大型输油气管道材料物理性能-第一章实际材料实际材料T10T10钢的包申格效应钢的包申格效应nn条条件件：

T10T10钢钢淬淬淬淬火火火火350350回回回回火火火火拉拉拉拉伸伸伸伸时时，曲曲曲曲线线110.2=1130MPa1130MPa曲曲曲曲线线22事事事事先先先先经经过过预预压压变变形再拉伸形再拉伸形再拉伸形再拉伸时时,0.2=880MPa=880MPa材料物理性能-第一章3.5内耗内耗n描述：

描述：

弹性变形时材料储存弹性能，弹性恢复时弹性变形时材料储存弹性能，弹性恢复时材料释放弹性能，循环变形过程没有能量损耗材料释放弹性能，循环变形过程没有能量损耗n在非理想弹性的情况下，由于应力和应变不同在非理想弹性的情况下，由于应力和应变不同步，使加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线，步，使加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线，这个封闭回线称为弹性滞后环说明加载时材料吸这个封闭回线称为弹性滞后环说明加载时材料吸收的变形功大于卸载时材料释放的变形功，有一部收的变形功大于卸载时材料释放的变形功，有一部分加载变形功被材料所吸收这部分在变形过程中分加载变形功被材料所吸收这部分在变形过程中吸收的功称为材料的内耗。

吸收的功称为材料的内耗。

材料物理性能-第一章内耗又表示材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力材料物理性能-第一章内耗产生的与材料微观组织结构和物理内耗产生的与材料微观组织结构和物理性能有关：

性能有关：

nn定扎位错的非弹性运动定扎位错的非弹性运动nn间隙原子和或置换原子在应力作用下产生间隙原子和或置换原子在应力作用下产生的应力感生有序化的应力感生有序化nn晶界迁移晶界迁移nn磁性变化磁性变化材料物理性能-第一章内耗的测试方法内耗的测试方法nn按照振动的频率大致可分为：

按照振动的频率大致可分为：

nn低频低频（一般在一般在0.5赫到几十赫赫到几十赫）扭摆法、扭摆法、nn中频中频（千赫千赫）共振摆法和共振摆法和nn高频高频（兆赫兆赫）超声脉冲回波法三类。

超声脉冲回波法三类。

材料物理性能-第一章内耗应用内耗应用nn测定钢中的自由碳和氮。

测定钢中的自由碳和氮。

nn确定稀土元素在钢中（固溶状态）存在方式。

确定稀土元素在钢中（固溶状态）存在方式。

nn研究钢的氢脆和回火脆性。

研究钢的氢脆和回火脆性。

nn高阻尼材料和形状记忆合金的开发和应用。

高阻尼材料和形状记忆合金的开发和应用。

nn高强度时效铝合金的开发。

高强度时效铝合金的开发。

材料物理性能-第一章材料物理性能-第一章