高聚物的高弹性与黏弹性ppt课件.ppt

第5章高聚物的高弹性和黏弹性讲清以下基本概念：普弹性；高弹性（橡胶弹性）；高弹形变；网链；线性黏
弹性；动态黏弹性；应力松弛；松弛模量；蠕变；蠕变柔量；滞后现象；储能
模量；损耗模量；力学损耗（内耗）；Maxwell模型；Kelvin模型；四元件模型；
松弛时间谱；时-温等效原理；WLF方程；Boltzmann叠加原理说明为何高分子材料的黏弹性特别突出。应力松弛、蠕变和动态黏弹性对材料
性能和使用分别有哪些影响。第1节描述力学性能的基本物理量应力（stress）－物体在外力或外力矩作用下会产生形变，同时为抵抗外
力的作用（形变）物体内部产生相应的应力，称内应力（外部作用力
称外应力）。应力定义为材料内部或表面单位面积上的作用力1．2简单剪切形变关于ν值的几点讨论：
1.ν＝0.5，拉伸形变时试样体积不变
2.橡胶材料拉伸时体积几乎不变，ν≈0.5
3.塑料材料拉伸时体积变化较大，ν＜0.5Cauchy应变1．4体积压缩或膨胀第2节高弹形变的特点及理论分析由于拉伸过程中材料体积不变，故PdV=0，则在橡胶等温拉伸的热力学方程中，S为不可直接测得

量，为便于通过实验来检验该热力学方程，可对该方程进行如下变换：不同伸长率下，天然橡胶试
样内的弹力与温度的关系2．3高弹形变的分子理论SchoolofPolymerScience&Engineering
高分子科学与工程学院
2．3．2三维交联网的弹性应力仿射变形假定示意图a)宏观试样发生均匀应变；b)一根网链随之变形单轴拉伸时，设在x轴方向的拉伸比为，由于拉伸时体积不变，因此
3．1应力松弛现象，Maxwell模型应力松弛发生的原因3．1．2Maxwell模型－起始应力3．2蠕变和蠕变恢复现象，Kelvin模型J（t）－蠕变柔量3．2．2Kelvin模型3．3复杂黏弹性模型四元件模型（four-elementmodel）并联Maxwell模型试样的复数应变记为滞后现象（hysteresis）动态力学损耗现象高分子材料动态力学行为的一般规律4．1影响应力松弛与蠕变的主要因素链段运动能力的影响4．2影响动态力学性能的主要因素储能模量在高频区高而在低频区低
损耗模量和损耗正切在高频区和低频区均很低，在中间频率区（玻璃化转变频率
附近）出现峰值第5节叠加原理及其应用时间－温度等效原理的应用5．2玻尔兹曼叠加原理
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