理想弹性体ppt课件

聚合物的粘弹性材料工程，2，外力作用下材料的变形行为：理想弹性固体是与胡克定律变形下的时间无关的瞬间变形，瞬间恢复理想粘性液体是牛顿定律变形与时间的线性关系，简介，聚合物：4、外力消除后完全没有响应，Newton slew，ideaalviscousliquid理想粘性液体，由于外力随时间变化而线性，外力消除时变形不可逆。5，6，聚合物的变形行为是与时间相关的粘弹性和弹性的组合，粘弹性外力使聚合物材料的变形特性结合了固体的弹性和液体粘性的特性。这种现象表现为机械性质随时间变化的机械松弛现象。因此聚合物经常被称为粘弹性材料，这是聚合物材料的另一个重要特征。聚合物的粘弹性，7，理想弹性体，理想粘弹性，聚合物的粘弹性，8，Relaxationtime松弛时间，What sthemeaningof=A/E/E，p a * s，单位unit，e pa，单位：s，松弛时间为特征时间。变形固定时，由于粘性流动，应力减少到起始应力的1/e倍所需的时间松弛过程，既有粘性又有弹性，因此，9，松弛时间的物理意义，应力松弛到初始应力的0.368倍所需的时间称为松弛时间。应力松弛过程完成63.2%所需的时间称为松弛时间。when t=，10，聚合物的粘弹性，应力松弛蠕变滞后机械损失，静态粘弹性，动态粘弹性，聚合物的粘弹性，11，I，蠕变Creepdeformation，蠕变的含义：聚合物蠕变特性反映了材料的尺寸稳定性和长期载荷能力。如软PVC线钩特定方法代码，慢慢拉伸；解开法典，丝绸慢慢收缩。12、聚合物材料蠕变有3个变形过程，13、聚合物材料蠕变有3个变形过程，14、聚合物材料蠕变有3个变形过程，15、聚合物变形，聚合物受外力作用时，以上3个变形是一起发生的材料总变形： 键角等二次运动立即恢复，变形直线下降通过结构变化引起的变形恢复分子链间质中心位移是永久性的，留下，18，线性和交联聚合物的蠕变恢复，蠕变本质：分子链的质心位移，19，蠕变和温度的高低关系：只有适当的外力才能使Tg附近有明显的粘弹性。 t太低，外力太小，蠕变很小，很慢，短时间内很难检测到。而且t太高，外力太大，变形发展快，未检测到蠕变现象；仅在适当外力的作用下，Tg离得不远，链段可以移动，内部摩擦阻力也大，可以缓慢移动，甚至可以发生明显的蠕变现象。蠕变具有考虑尺寸稳定性的重要实用性。20、如何防止蠕变？关键：减少链的中心位移，链灵活性好吗？链条的效果好还是弱？交联可以吗？强好，弱好，好，坏，好，坏，好结晶？好、不好、21、2、应力松弛StressRelaxation、恒温和保持恒定变形时材料的应力随时间减少的机械现象。例如：将交联橡胶拉伸到一定长度，保持长度不变，随着时间的推移，内部应力慢慢减少到0。，22，无法产生交联和线性聚合物的应力松弛，交联聚合物，线性聚合物，质心位移，应力只能按平衡值松弛，23，应力松弛的原因：链段热运动，纠缠点分散，分子链相互滑动，内部应力逐渐消除。交联聚合物不会产生质心运动，只能按平衡值松弛。聚合物链的结构重新排列和分子链滑动是材料蠕变和应力松弛的根本原因，24，应力松弛和温度的关系：温度太高，链段运动因内部摩擦而变小，应力松弛很快，无法检测：温度过低，链段运动因内部摩擦而变得很大，应力松弛很慢，短时间也无法检测：25，1，延迟现象，样本交变应力下，变形的变化落后于应力的变化的现象汽车速度60km/h轮胎某处300次/分钟循环应力的影响。3，动态粘弹性， (t)，wt， (t)，0，26，粘弹性材料的机械反应在弹性和粘性之间，变形，变形落后于变形变化的相位角度。越大，延迟现象越严重。滞后的原因：外力作用时，链段运动受内耗阻力的影响，外力变化时，链段运动不跟随外力的变化，落后于；27，2，机械损耗(内部摩擦)，在交变应力下聚合物产生延迟现象并将机械能转换为热的现象，在内部摩擦的情况下，橡胶拉伸-收缩的应力-应变曲线中可见，拉伸曲线下的区域是橡胶的外力的拉伸操作收缩曲线下的区域是橡胶的外力的收缩操作，面积差异，损失的操作即，根据欧拉公式，复数指数形式是复数三角法，3，动态系数和衰减，29，E节能系数表示变形时同一相位的弹性e 损失系数，具有/2相位差的能量损失，e *，E在塑料中Tg，Tm以下，损耗小，橡胶损耗常见：BR:结构简单，分子间力小，链段运动的内部摩擦阻力小，松弛时间短，小，tg小NR:结构的BR多侧甲基，BR小于tg的SBR:侧基具有芳环，大体积效果，TG 大热增量大tg、br NR SBR IIR、tg从小到大、33、温度影响： (在固定频率下)、tg以下、主要由键长、键角变化引起的变形速度、应力变化几乎完全取决于Tg较小的tg粘性流动模式过剩导致分子间相互滑动，内部摩擦较大，内部摩擦急剧增加，tg对，t TG:t TG:34，温度谱： (2)交变应力的频率较大： (相当于玻璃状态)链段完全不跟随外力的变化，没有能量损失，e 大，e 和TG0-0(3)频率在一定范围内：链段可以移动，但不跟随外力的变化，表示明显的能量损失，因此e 频谱： (固定温度)，37，动态机械分析DMA-dynamic mechanicalysis，DMA特性：(1)多种模式：压缩、拉伸等(2)多种模式：t、t、 滚动阻力引起的能量损失占总燃料消耗的20%，占卡车的40%，因此，低滚动阻力导致燃料消耗滚动阻力与胎面胶的滞