彈性體在應(yīng)變較小的區(qū)域,應(yīng)力和應(yīng)變通常表現(xiàn)為線性比例關(guān)系,遵從胡克定律F=-k·x或△F=-k·Δx。當(dāng)應(yīng)變進(jìn)一步增大時,應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系不再成線性關(guān)系,呈現(xiàn)出非線性的關(guān)系。此時的變形稱為非彈性變形,即物體發(fā)生了非彈性形變。
通俗說法:一個物體在彈性限度外受到較大力時,可能會發(fā)生斷裂、變形,無法回到原來的形狀的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為非彈性形變。
發(fā)生彈性形變的時候,機(jī)械能守恒,動量守恒;發(fā)生非彈性形變的時候,機(jī)械能不守恒,動量仍然守恒,此時機(jī)械能有損耗;發(fā)生完全非彈性形變的時候,機(jī)械能損耗最大,此時兩個物體相撞后就粘在一起不會分開,即使說兩個物體此時的速度一樣大。
內(nèi)耗與非彈性形變的關(guān)系
彈性理論曾經(jīng)假設(shè),無論是加載還是去載,理想的彈性體的應(yīng)變總是瞬時達(dá)到其平衡值。而完全彈性體是應(yīng)變能夠單一地為每個瞬間應(yīng)力所確定的固體,即應(yīng)力和應(yīng)變間存在著單值函數(shù)關(guān)系。這樣的固體在加載和卸載時,應(yīng)變總是瞬時達(dá)到其平衡值,在發(fā)生振動時,應(yīng)力和應(yīng)變始終保持同位相,而且呈線性關(guān)系,因此不會產(chǎn)生內(nèi)耗。
實(shí)際上,幾乎所有的金屬在加載或卸載時,應(yīng)變瞬時值都未達(dá)到平衡,隨著時間的延續(xù)才逐漸趨于平衡。
實(shí)際固體則不然,當(dāng)加載和卸載時,其應(yīng)變不是瞬時達(dá)到平衡值,在發(fā)生振動時,應(yīng)變的位相總是落后于應(yīng)力,這就使得應(yīng)力和應(yīng)變不是單值函數(shù)的關(guān)系。這些非彈性行為在應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系上出現(xiàn)滯后時就要產(chǎn)生內(nèi)耗。 2100433B
廣義上的“動態(tài)范圍”是指某一變化的事物可能改變的跨度,即其變化值的最低端極點(diǎn)到最高端極點(diǎn)之間的區(qū)域,此區(qū)域的描述一般為最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的差值。這是一個應(yīng)用非常廣泛的概念,在談及攝像機(jī)產(chǎn)品的拍攝圖像指...
彈性變形:材料在受到外力作用時產(chǎn)生變形或者尺寸的變化,而且能夠恢復(fù)的變形叫做彈性變形。 彈性變形:受力物體的全部變形中在除去應(yīng)力后能迅速回復(fù)的那部分變形。 彈性變形的重要特征是其可逆性,即受力...
互換性與測量技術(shù)是一門綜合性的應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科,它的形成和發(fā)展與機(jī)械、電子工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。該學(xué)科將實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域與計量學(xué)領(lǐng)域的有關(guān)知識結(jié)合在一起,涉及機(jī)械電子產(chǎn)品的設(shè)計、制造、質(zhì)量控制...
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第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的一些基本概念 結(jié)構(gòu)是由構(gòu)件組成的 構(gòu)件的種類:梁、柱、板、墻體、桁架、網(wǎng)架、懸索 變力性能:拉、壓、彎、剪、扭、疲勞、裂縫擴(kuò)展 (斷裂 ) 桿件系統(tǒng):梁、柱、桁架、網(wǎng)架都屬桿件系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)計算的內(nèi)容包括: 強(qiáng) 度 穩(wěn) 定 結(jié)構(gòu)在靜力或動力荷載作用下的 變 形 振 動 疲 勞 其中:強(qiáng)度,穩(wěn)定和變形在結(jié)構(gòu)設(shè)計中常要予以計算。 振動是在設(shè)計跨度大而輕 的樓層和樓梯時考慮,主要是防止因人行走或使用時結(jié)構(gòu)產(chǎn)生令人不適的振動。 疲勞計算僅在多次反復(fù)荷載下才予以考慮。 § 1 強(qiáng) 度 強(qiáng)度:可指桿件的強(qiáng)度或結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。 一.桿件的強(qiáng)度:桿件抵抗破壞的能力。 荷載引起的外力≤ 構(gòu)件的承載力 (由材料強(qiáng)度,構(gòu)件截面的大小和形狀確定 ) 影響因素: 荷載:大小,作用方式 (拉、壓、彎、剪、扭,靜力或動力 ) 材料:屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、彈性模量等 構(gòu)件截面的大小和形狀: 截面越大,承載力越
按照經(jīng)典的粘彈性理論,加工過程線性聚合物的總形變γ可以看成普通形變
在通常的加工條件下,聚合物形變主要由于高彈形變和粘性形變(或塑性形變)所組成。從形變性質(zhì)來看包括可逆形變和不可逆形變兩種成分,只是由于加工條件不同而存在著兩種部分的相對差異。隨著溫度的升高,式中μ都將下降,當(dāng)加工溫度高于Tm以致聚合物處于粘流態(tài)時,聚合物的形變發(fā)展則以粘性形變?yōu)橹鳌4藭r,聚合物粘度低流動性大,易于成型;同時由于粘性形變的不可逆性,提高了制品的長期使用過程中的因次穩(wěn)定性(形狀和幾何尺寸的穩(wěn)定性的總稱),所以很多加工技術(shù)都是在聚合物的粘流狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)的,例如注射、擠出、薄模吹塑和熔融紡絲等等。但是粘流態(tài)聚合物的形變并不是純粘性的,也表現(xiàn)出一定程度的彈性,例如流動中大分子因伸展而儲藏了彈性能,當(dāng)引起流動的外力消除后,伸展的大分子恢復(fù)蜷曲的過程就產(chǎn)生了高彈形變,它會使熔體流出管口時出現(xiàn)液流膨脹。這種彈性能如果儲存于制品中,還會引起制品的形狀或尺寸的改變,降低制品的因次穩(wěn)定性,有時還使制品出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力。因此即使在粘流態(tài)條件下加工聚合物,也應(yīng)注意這種彈性效應(yīng)的影響。
加工溫度降低到Tt以下時,聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài),隨著溫度的降低,聚合物形變組成中的彈性成分增大,粘性成分減小,由于有效形變值減小,通常較少地在這一范圍成型制品。
聚合物在加工過程中的形變都是在外力和溫度的共同作用下,大分子形變和進(jìn)行重排的結(jié)果、由于聚合物大分子的長鏈結(jié)構(gòu)和大分子運(yùn)動的逐步性質(zhì),聚合物分子在外力作用時與應(yīng)力相適應(yīng)的任何形變都不可能在瞬間完成,通常將聚合物于一定溫度下,從外力作用開始,大分子的形變經(jīng)過一系列的中間狀態(tài)過度到外力相適應(yīng)的平衡態(tài)的過程看成是一個松弛過程,過程所需的時間稱為松弛時間。所以式又可以表示為:
由于松弛過程的存在,材料的形變必然落后于應(yīng)力的變化,聚合物對于外力相應(yīng)的這種滯后現(xiàn)象稱為”滯后效應(yīng)“或”彈性滯后“。
滯后效應(yīng)在聚合物加工成型過程中是普遍存在的,例如塑料注塑成型制品的想變性和收縮。當(dāng)注射制件脫模時大分子的形變并非已經(jīng)停止,在貯存和使用過程中,制件中大分子的進(jìn)一步形變能使制件變形。制品收縮的原因主要是熔體成型時驟冷使高分子堆積得輕松散(即存在”自由體積“)之故。在貯存或使用過程中,大分子的重排運(yùn)動的發(fā)展,使堆積逐漸緊密,以致密度增加體積收縮。能結(jié)晶的聚合物則因逐漸形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)而使成型制品體積收縮。制品體積收縮的程度是隨著冷卻速度增加而變得嚴(yán)重的,所以加工過程急冷(驟冷)對制件的質(zhì)量通常是不利的。無論是變形或者是體積收縮,都將降低制品的因此穩(wěn)定性;嚴(yán)重的變形或收縮不均還會在制品中形成內(nèi)應(yīng)力,甚至引起制品開裂;同時并降低制品的綜合性能。
地震必然伴隨有地殼形變的現(xiàn)象已被確認(rèn)無疑了。但地殼形變與地震的關(guān)系,特別是與地展前的地殼形變在時空上有著怎樣的聯(lián)系,雖然經(jīng)過不少大地震孕育過程中地殼形變變化的研究,至今尚未認(rèn)識清楚.不過,根據(jù)我國和其它國家的觀測和地震工作者多年來探索的結(jié)果,可以提出以下的一些基本認(rèn)識。
(1)從已觀察到的大地震震區(qū)地殼形變的演變過程得知,與地震有關(guān)的地殼形變有明顯的階段性。大致可分為長期緩慢形變、震前快速形變、震時突變和震后調(diào)整四個階段,相應(yīng)地反映了應(yīng)變能量的積累、集中、釋放和調(diào)整
過程。
(2)在我國大陸內(nèi)部各大地震震區(qū)的大面積形變的持續(xù)時間、范圍、速率、梯度等相差較大。實(shí)例證明,板內(nèi)地震地殼形變異常的速率和幅度比板塊邊緣地震的要小,這可以看作是板內(nèi)地展與地殼形變的關(guān)系特征之一。
(3)通過定點(diǎn)地殼形變觀測到的形變異常,大都在展中外圍地區(qū),即表現(xiàn)出在空間上有相對集中性,在時間上有明顯同步性,在強(qiáng)度上和圖像上有相對的復(fù)雜性。
(4)從區(qū)域構(gòu)造的大范圍來看,地殼形變場的變化用帶有粘滑機(jī)制的彈性回跳來描述比較適合。因為淺源構(gòu)造地展與地殼中已有的斷裂有著密切關(guān)系,它們往往是這些斷裂的擴(kuò)展或再活動。
(5)在地震區(qū)既出現(xiàn)垂直地殼形變,也出現(xiàn)水平地殼形變。這是由于地殼深部巖石層的彈性決定了地殼形變對應(yīng)力變化的依賴性。當(dāng)應(yīng)力變化時,就可產(chǎn)生張、壓、扭性的地表形變,其位移值越大,地震越強(qiáng),越靠近震中。
(6)通過長期地殼形變連續(xù)觀測顯示的地殼應(yīng)力變化特別緩慢和均衡。在大多數(shù)地震前出現(xiàn)地殼傾斜異常,且有延續(xù)性和形態(tài)及數(shù)值等方面不同的特點(diǎn)。2100433B