材料的弹性与内耗.ppt

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第七章 材料的弹性与内耗
P377 第七章材料弹性与内耗（阻尼）性能
演讲人姓名
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7-1 材料的弹性
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1
弹性理论是机械结构设计和计算的基础。
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弹性变形宏观定律：虎克（Hooke）定律：σ=Eε
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弹性常数与物质原子间的结合力和相变有关。
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对于剪切变形，则有：τ=Gγ
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E—正弹性模量（杨氏模量）
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G—剪切弹性模量
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一、弹性的微观理论
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二、弹性模量的表征
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弹性模量是度量材料弹性的尺度之一，也是弹性材料的主要指标。除E、G外，还有流体静压力压缩模量或称体模量，即
由上述讨论可知：E、G、K三者的物理意义是相同的，他们都表示产生单位应变时的应力，所以弹性模量又表示物体弹性变形的难易程度。
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对于各向同性材料，当某一方向受单向拉（或压）应力作用产生变形时，其横向尺寸也将发生变化，两者的关系为：
三、弹性模量与其他物理量的关系
熔点、硬度、弹性模量均与材料内部原子间的结合强度有关。
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共价键、金属件结合的晶体，原子间结合力大，弹性常数大；
01.
温度升高，原子间距变大，结合力下降，弹性模量减小；
02.
ΘD上升，原子结合力增大，弹性模量增大。
03.
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两相材料的综合弹性模量
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7-2 弹性模量的影响因素
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温度
T↑，原子间距↑→结合力↓→弹性模量↓
相变
相变导致材料的弹性模量出现反常的转变。
P386-387 ~
包括第一类相变和第二类相变。
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三、固溶体
溶质的作用既可使弹性模量下降，也可使其提高，主要看其具体起到何种作用。
一般来说：
(1)溶质形成点阵畸变，降低弹性模量；
(2)溶质阻碍位错运动和弯曲，提高弹性模量；
(3)当溶质与溶剂原子的结合力大于溶剂原子的结合力时，使弹性模量提高；反之，则下降。
P387-388 ~
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弹性模量的各向异性
弹性模量是依晶体的方向而改变的。
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多晶体材料弹性模量不依方向而改变，其量可用单晶体的弹性模量取平均值的方法计算出来。
通过冷变形（冷轧、冷拉、冷压、扭转等），且变形量很大时，由于织构的形成，将导致材料弹性模量的各向异性。
凡形成织构的材料，不论是变形织构、生长织构，还是再结晶织构，均会导致材料各向异性。
P389