材料的内耗测定
内耗与材料热性能关系的深入探究
内耗与材料热性能关系的深入探究在材料科学领域中，内耗是一个重要的性能指标，它与材料的热性能密切相关。
本文将深入探究内耗与材料热性能之间的关系，并介绍内耗的定义、测量方法以及对材料性能的影响。
首先，我们来了解一下内耗的概念。
内耗是指材料在受到外力作用下，因分子、原子、离子等在晶格中的摆动和相互作用而产生的能量损耗。
在材料内部，各种微观结构和缺陷会导致能量的损耗，这种损耗就是内耗。
内耗可以分为弹性内耗和非弹性内耗两种类型。
弹性内耗是指材料在弹性变形过程中产生的能量损耗，而非弹性内耗则是指材料在塑性变形、磁滞、电滞等过程中产生的能量损耗。
内耗的测量通常使用动态力学分析仪(DMA)进行，该仪器可以通过施加不同频率和幅度的力来测量材料的机械性能。
通过测量材料在不同温度下的内耗曲线，可以获得材料的内耗峰值和内耗峰温度等参数。
内耗峰值表示材料在特定温度下的能量损耗程度，而内耗峰温度则表示材料的内耗峰值出现的温度。
内耗与材料的热性能密切相关。
热性能是指材料在受热或冷却过程中的热响应能力。
内耗的存在会导致材料在受热或冷却过程中产生能量损耗，从而影响材料的热性能。
一般来说，内耗越大，材料的热性能越差。
因此，内耗是评估材料热性能的重要指标之一。
内耗对材料性能的影响主要表现在以下几个方面。
首先，内耗会导致材料的热膨胀系数增大。
热膨胀系数是指材料在温度变化下单位长度的变化量。
当材料的内耗增大时，材料分子或原子的摆动增加，导致材料的热膨胀系数增大。
其次，内耗还会降低材料的热导率。
热导率是指材料在温度梯度下传导热量的能力。
内耗会导致能量损耗，减少材料传导热量的能力，从而降低材料的热导率。
此外，内耗还会影响材料的热稳定性。
热稳定性是指材料在高温下的稳定性能。
内耗会导致材料在高温下产生能量损耗，从而影响材料的热稳定性。
除了影响材料的热性能外，内耗还与材料的力学性能密切相关。
内耗会导致材料的刚性降低，从而影响材料的强度和韧性。
内耗还会影响材料的耐疲劳性能。
汽车钢板冲压性能的内耗谱表征
汽车钢板冲压性能的内耗谱表征汽车钢板是汽车制造的重要组成部分，其冲压性能直接影响汽车质量和安全性能。
因此，研究冲压钢板的性能非常必要。
近年来，内耗谱分析技术在材料性能研究中发挥着越来越重要的作用，它可以明确地提供材料的细节信息。
内耗谱分析技术可以作为汽车钢板冲压性能研究的重要工具，可以从多个角度提供冲压表面的细节信息。
它能够及时发现材料的微观结构及其变形的细微差别，从而保证汽车钢板冲压的高效性和安全性。
为了更好地研究冲压钢板的内耗谱表征特性，我们采用了一种新型内耗仪器，以探究从晶粒尺寸到组织到材料性能之间关系。
该仪器可以快速可靠地采集高质量的内耗谱，并提供高精度和高分辨率的结果。
我们还从内耗谱数据中提取出有价值的信息，以研究冲压钢板的机械性能。
首先，我们采用了不同强度等级的冲压钢板，以充分探究冲压钢板的内耗谱表征特性。
结果表明，随着强度等级的提高，冲压钢板的内耗峰值也逐渐增强。
另外，强度越高的冲压钢板的内耗衰减也越严重，表明晶界弛豫的影响也随着强度的增加而变强。
其次，我们采用不同厚度的冲压钢板，结果发现，随着厚度的增加，内耗谱衰减也越严重，表明材料的内部损伤也随着厚度的增加而增加。
此外，我们还使用不同整体变形率的冲压钢板，结果发现，随着整体变形率的增加，内耗谱的峰值和衰减也随之增强，表明材料的组织和微观结构变化也随着整体变形率的增加而增强。
最后，我们还利用专业分析软件从实验数据中提取出有价值的信息，从而推导出冲压钢板的机械性能。
结果表明，随着冲压钢板厚度和整体变形率的增加，它的抗压强度和抗拉强度也会随之增加，表明内耗谱分析技术可以有效地反映冲压钢板的机械性能。
通过对汽车钢板冲压性能的内耗谱表征的研究，我们结论内耗谱分析可以快速准确地反应冲压钢板的机械性能，从而有助于对冲压生产过程的优化，为汽车制造提供可靠的性能参数，并保证汽车质量和安全性能。
总之，内耗谱分析技术在汽车钢板冲压性能的研究中具有重要的应用价值，可以更好地推动汽车制造技术的发展。
汽车钢板冲压性能的内耗谱表征
汽车钢板冲压性能的内耗谱表征近年来，汽车钢板作为汽车车身结构的基础材料，受到广泛的关注。
在这种情况下，汽车钢板的冲压性能更加受到社会的关注。
因此，有必要研究和表征汽车钢板的冲压性能。
以前的研究大多基于实验，而且因为语言的不同，许多研究都是重复性研究，且对不同研究者而言，实验难度非常大。
为了改善这种情况，本文将介绍一种利用内耗谱（NFS）来表征汽车钢板冲压性能的方法。
NFS是一种无损检测技术，可以用于检测结构性中的微小缺陷和缺陷分布。
它可以模拟实验条件，准确地表征材料的冲压特性。
该方法的具体步骤如下：首先准备汽车钢板样品，然后将该样品置于NFS测试仪中，再将NFS测试信号激励到汽车钢板样品中，最后采集样品反应到NFS测试信号形成的回声信号，然后对回声信号进行加速度反演，得到加速度谱和功率谱，最后得到汽车钢板冲压性能的内耗谱表征。
通过这一方法，可以得到准确的汽车钢板冲压性能的内耗谱表征，在后续的设计研究中，可以将这些结果作为参考，辅助设计符合要求的产品。
此外，本文的研究还揭示了内耗谱表征汽车钢板冲压性能的其它优势。
首先，NFS技术可以在不对样品造成影响的情况下完成检测，这比实验方法要更安全，而且它只要建立一次，就可以多次重复使用。
其次，通过NFS，可以获得冲压过程中材料的几何细节信息，这些信息可以用来研究材料的冲压机制，从而推动汽车钢板冲压技术的改进和发展。
总之，本文介绍了一种用内耗谱（NFS）来反映汽车钢板冲压性能的方法，该方法简单易行，洗礼安全，准确可靠，并提供了有力的理论依据来推动汽车钢板冲压技术的改进和发展。
本文的研究结果有助于为精准冲压实现健康发展奠定基础，具有较强的实际应用价值。
材料弹性及内耗测试技术
材料弹性及内耗测试技术引言：一、弹性模量测试技术弹性模量是材料在受力时能够恢复原状的能力，是材料的重要力学性质之一、常见的弹性模量测试方法有静态拉伸试验、压缩试验、剪切试验等。
1.1静态拉伸试验：静态拉伸试验是将材料样本拉伸到一定的长度，通过测量应力和应变之间的关系来计算弹性模量。
测试时需要使用应变计和力传感器，将样本固定在拉伸机上，根据斯托克斯定律计算应变。
1.2压缩试验：压缩试验是将材料样本压缩到一定程度，通过测量应力和应变之间的关系来计算弹性模量。
测试时需要使用应变计和力传感器，将样本固定在压缩机上，根据斯托克斯定律计算应变。
1.3剪切试验：剪切试验是将材料样本剪切到一定程度，通过测量应力和应变之间的关系来计算剪切模量。
测试时需要使用应变计和力传感器，将样本固定在剪切机上，根据斯托克斯定律计算应变。
内耗是材料在振动中损失的能量，是材料内部分子、原子间运动摩擦造成的。
常见的内耗测试方法有振动试验、动态力学分析(DMA)等。
2.1振动试验：振动试验是通过在不同频率下施加加速度来引起材料内部的振动，通过测量振幅和频率之间的关系来计算内耗。
测试时需要使用振动试验机，将样本固定在试验台上，通过改变振幅和频率来观察材料的内耗行为。
2.2动态力学分析(DMA)：DMA是一种通过施加不同振动频率和振幅的载荷来测量材料的动态力学性能的方法。
通过测量材料在不同频率下的应力和应变之间的关系，可以计算出材料的内耗。
三、材料弹性及内耗测试在材料研究和应用中的意义3.1材料研究：弹性模量和内耗是材料性能的重要指标，通过测试这些指标可以评估材料的力学性能、疲劳寿命和耐用性等。
对材料研究者来说，了解材料的弹性行为和内耗特性对于优化材料配方、改进加工工艺以及研究材料的疲劳和损伤行为具有重要意义。
3.2应用领域：材料的弹性模量和内耗对于材料在工程应用中的稳定性和耐用性至关重要。
在材料行业中，弹性模量和内耗测试常常用于材料质量控制，以确保材料在使用过程中不会发生损坏或失效。
材料的内耗测定
实验原理
概述
弹性：主要取决于原子间结合力的强弱。对组织不敏感。 弹性模量与熔点、德拜温度、硬度等参量相关联。在机械 结构的设计和性能计算时，弹性模量是必须要考虑的性能 指标。
内耗：内耗代表材料对振动的阻尼能力，它与材料内部的 原子重排与磁重排有关。因而，内耗是结构敏感参量。它 常被用于研究材料内部的结构、溶质原子与位错的交互作 用等问题。是材料研究的一种重要方法。
实验原理
弹性：外力去除后，物体恢复到变形前的形状和尺寸
的能力。材料的弹性模量是材料的一个基本属性，对于材
料的应用非常重要。 弹性模量定义：在静弹性变形阶段，应力与应变成正
比。其比例系数为弹性模量。 广义虎克定律：弹性范围内虎克定律（Hook）： σ=Eε
其中，σ应力， ε应变，E弹性模量。
实验原理
弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形 所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标。
当受到外力时，外应力将部分克服原子间的相互作用 力，使原子发生相对位移而改变原子间距，产生弹性应变。 由于弹性应力不足以完全克服相邻原子间的相互作用力， 当外力去除后，原子间相互作用力又使其恢复到原来的平 衡位置，即弹性应变消失。
变形能力大小的尺度，
➢ 从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键
合强度的反映；
➢ 一般工程应用中都把弹性模量作为常数； ➢ 用E表示，单位为（N/mm2）单位面积上承受的力； ➢ 弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度
的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的 应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力 作用下，发生弹性变形越小。
（1）弹性模量的物理本质是原子间结合力大小的标志。 （2）因为弹性取决于原子间结合力，故弹性模量是一个组织
内耗测量实验报告
一、实验目的1. 理解内耗的概念和测量方法。
2. 掌握内耗测量仪器的使用方法。
3. 通过实验，了解不同材料在不同条件下的内耗特性。
二、实验原理内耗是指在交变力作用下，材料内部能量转化为热能的现象。
内耗与材料的结构、温度、频率等因素有关。
本实验采用交流阻抗分析仪测量内耗，通过测量样品在交变力作用下的阻抗变化，计算出内耗。
三、实验仪器与材料1. 交流阻抗分析仪2. 样品3. 标准电阻4. 温度控制器5. 电磁搅拌器四、实验步骤1. 准备实验样品：将样品加工成适当尺寸，用丙酮清洗并干燥。
2. 连接实验仪器：将样品与标准电阻串联，连接到交流阻抗分析仪的输入端。
3. 设置实验参数：设置测试频率、温度、电压等参数。
4. 测量内耗：开启交流阻抗分析仪，开始测量样品的内耗。
5. 数据处理：记录测量数据，根据公式计算内耗。
6. 结果分析：分析不同条件下样品的内耗特性。
五、实验结果与分析1. 不同频率下样品的内耗特性实验结果表明，样品的内耗随频率的增加而增加。
在低频段，内耗增加较快，而在高频段，内耗增加较慢。
这说明样品的内耗与频率有关，频率越高，内耗越小。
2. 不同温度下样品的内耗特性实验结果表明，样品的内耗随温度的升高而增加。
在低温段，内耗增加较快，而在高温段，内耗增加较慢。
这说明样品的内耗与温度有关，温度越高，内耗越大。
3. 不同材料内耗特性比较实验结果表明，不同材料的内耗特性存在差异。
例如，金属材料的内耗通常较低，而陶瓷材料内耗较高。
这说明内耗与材料的种类有关。
六、实验结论1. 内耗是材料在交变力作用下能量转化为热能的现象，与材料的结构、温度、频率等因素有关。
2. 通过实验，掌握了内耗测量仪器的使用方法，并了解不同材料在不同条件下的内耗特性。
3. 本实验为内耗测量提供了理论依据和实验方法，有助于深入研究材料的内耗特性。
七、实验注意事项1. 实验过程中，确保样品与仪器连接牢固，避免接触不良导致测量误差。
2. 测量过程中，注意调节温度、频率等参数，确保实验结果的准确性。
高分子材料内耗特性与应用研究
高分子材料内耗特性与应用研究引言高分子材料是一类重要的工程材料，其内耗特性对于材料的性能和应用具有重要影响。
本文将探讨高分子材料的内耗特性及其在不同领域的应用研究。
第一部分：高分子材料的内耗特性1. 内耗的概念和意义内耗是指材料在受到外力作用下，由于分子内部的相互作用而产生的能量损耗。
内耗可以反映材料分子结构和动力学行为的特性，对于材料的性能和应用具有重要影响。
2. 内耗的测量方法常用的内耗测量方法包括动态力学分析(DMA)、热机械分析(TMA)和粘弹性测量等。
这些方法可以通过施加不同频率和振幅的外力来测量材料的内耗特性。
3. 内耗与材料结构的关系高分子材料的内耗与其分子结构密切相关。
例如，线性高分子材料具有较低的内耗，而交联高分子材料具有较高的内耗。
此外，分子链的长度、分子间作用力和分子内部的自由度也会对内耗特性产生影响。
第二部分：高分子材料内耗的应用研究1. 高分子材料的减振性能内耗是高分子材料具有良好减振性能的重要因素。
通过调控材料的内耗特性，可以提高高分子材料在振动和冲击负载下的耐久性和稳定性。
因此，高分子材料被广泛应用于减振材料、减震器和隔振垫等领域。
2. 高分子材料的能量吸收性能内耗特性使高分子材料具有良好的能量吸收能力。
在碰撞和冲击加载下，高分子材料可以通过内耗将能量转化为热能，从而减少对结构的损伤。
这种能量吸收性能使高分子材料在汽车碰撞保护、运动器械和防护设备等领域得到广泛应用。
3. 高分子材料的阻尼性能内耗特性使高分子材料具有良好的阻尼性能。
在动态加载下，高分子材料的内耗可以消耗机械能，从而减少结构的共振和振动幅度。
这种阻尼性能使高分子材料在建筑结构、航空航天和电子设备等领域得到广泛应用。
4. 高分子材料的耐疲劳性能内耗特性对高分子材料的耐疲劳性能具有重要影响。
通过调控材料的内耗特性，可以提高高分子材料在长期循环加载下的耐久性和稳定性。
因此，高分子材料被广泛应用于橡胶制品、弹簧和密封件等领域。
内耗分析的应用及其原理
内耗分析的应用及其原理1. 引言内耗分析是一种用于评估材料在应力作用下产生热量的方法。
通过测量材料在应力作用下的温升，可以了解材料的内部摩擦和结构变化。
内耗分析在材料研究、工程设计和质量控制等领域具有广泛的应用。
2. 应用领域2.1 材料研究内耗分析在材料研究领域中被广泛应用。
通过测量不同材料在应力作用下的内耗特性，研究人员可以了解材料的结构变化和能量损耗情况。
这对于材料的设计和性能优化具有重要意义。
2.2 工程设计在工程设计中，内耗分析可以用来评估材料的耐久性和可靠性。
通过测量材料在应力作用下的内耗特性，可以判断材料是否会因为能量损耗过大而导致疲劳或损坏。
2.3 质量控制内耗分析可以用来评估材料的质量。
通过测量材料在应力作用下的内耗特性，可以判断材料的制备工艺是否合理以及材料中是否存在缺陷。
3. 原理内耗是材料在应力作用下产生的热量。
当材料受到应力作用时，其内部结构会发生变化，这会导致材料内部摩擦的增加，进而产生热量。
内耗分析通过测量材料在应力作用下的温升来评估材料的内耗特性。
内耗分析通常采用机械虑子法进行。
该方法通过在材料上施加交变应力，并测量材料上的温升来评估材料的内耗特性。
实验中，材料被置于振动系统中，振动系统施加交变应力，并监测材料上的温度变化。
内耗分析中常用的参数包括内耗角正切和内耗角频率。
内耗角正切是材料的能量损耗与应力的比值，可以反映材料的摩擦和能量散失情况。
内耗角频率是材料的内耗特性与应力频率的比值，用于判断材料的动态性能。
4. 结论内耗分析是一种评估材料在应力作用下产生热量的方法。
内耗分析在材料研究、工程设计和质量控制等领域具有广泛的应用。
通过测量材料在应力作用下的温升，可以了解材料的内部摩擦和结构变化。
内耗分析通过机械虑子法进行，常用的参数包括内耗角正切和内耗角频率。
通过内耗分析可以评估材料的耐久性、可靠性和质量。
参考文献[1] Smith, J. D., & Johnson, W. S. (2010). Internal friction in materials. Metal Science Journal, 44(4), 126-135.[2] Zhao, H. B., Xu, S. W., & Yang, H. Q. (2015). Study on internal friction behavior of high strength steel. Materials Science and Engineering, 528(15), 393-400.[3] Chen, J., Peng, X., & Li, C. (2018). Effects of alloying elements on the internal friction of steel. Journal of Materials Science & Technology, 34(10), 1849-1855.。
材料的内耗测定
1.实验目的 2.实验原理 3.实验设备及材料 4.实验内容与步骤
5.实验报告要求
6.思考题
实验目的
1.掌握测量材料的弹性模量和内耗的方法——悬丝法。 2.了解内耗和晶体缺陷的关系 。 3.了解内耗在材料组织结构研究中的应用 。
实验原理
材料的弹性模量是材料的一个基本属性，对于材料的应 用非常重要。一个自由振动的固体，即使和外界完全隔离， 它的机械能也会因为内部存在各种类型的缺陷而最终转化为
试样有自己的固有频率f0，当信号发生器输出的频率不等于f0 时，试样不发生共振，示波器上没有信号或信号很小，而当信号 发生器输出的频率等于f0时，试样会产生共振，此时示波器上的 波形会突然增大，此时的频率就是试样的固有频率f0。共振法测 内耗就是在改变激发频率的过程中建立共振曲线，如下图所示。 而试样的弹性模量可以在实验中一并得到：E=1.6067(L3m/d4) f02，其中m为实验的质量，d为横截面直径。
计算相关：
内耗为θ-1=（f2-f1）/f0=△f/f0，f1、f2为f=f0时Am0减小到 Am0=An0/ 2 时所对应得两个频率。在测量f0的过程中有两点需 要注意，在0.224L和0.776L位置为试样的节点，如果在节点 处悬挂试样，将不会有共振发生，因此，悬挂试样时应避免 开此位置，而共振效果最好的位置又在节点附近。
共振法测量装置示意图由信号发生器输出的等幅正旋波信号加在换能器的a激振上通过a把电信号转换成机械振动使振动由悬丝传给长度为l的圆棒状试样使试样也发生振动再由悬丝将试样的振动传给转换器b拾振这时机械振动又转换为电信号该信号放大后送到示波器中显示
实验十 材料的内耗测定
材料科学与工程学院 材料物理系
20设备及材料
• GD-SG动态杨氏模量实验仪 • 示波器
材料的内耗及表征
材料的耗及表征——缺陷的耗表征——点缺陷的耗——零维缺陷标签:材料科学；工程材料—化学成分—分析；工程材料—物理性能试验收藏顶[0]发表评论(0)bcc中的间隙点缺陷是零维缺陷，一种为基本点缺陷：如自间隙和外来间隙、空位、替代原子等，另一类称复合点缺陷：如间隙原子对、替代-间隙原子对、空位对、空位-间隙对等。
在无外力时，这些点缺陷处于无序分布状态，施加外力时，晶体学位置的能量状态出现差异，点缺陷将重新分布，称为应力有序。
交变应力作用下，缺陷的这种应力有序过程是一种微扩散行为。
由弛豫时间和扩散系数的关系可求出D：这里τ是弛豫时间，H为扩散激活能。
（1）体心立方金属中的间隙原子耗——Snock峰在α-Fe中，应力诱发碳，氮等间隙原子微扩散是C，N在α-Fe中八面体间隙的应力感生有序引起，称Snock峰，是斯诺克在2 0世纪40年代首先发现，并给与解释。
其峰高与间隙原子数n成正比，如果发生沉淀，峰高随至下降，峰高反比于沉淀量，可推测沉淀机制，可研究间隙原子在bcc金属中的溶解度脱溶沉淀的动力学过程。
图11. 2-13显示间隙原子在bcc晶体中处于八面体（虚线）的中心1处，应力作用下，间隙原子可从或的位置来回跳动，产生Snock峰。
体心立方金属中各种间隙原子的斯诺克弛豫的参数列于表11.2-1中。
体心立方金属中各种间隙原子的斯诺克弛豫的参数①（2）体心立方中的替代—间隙原子对的耗——复合点缺陷Snock峰在α-Fe中加入Mn，Cr，Mo，V，Ti等置换原子，使N于这些置换原子成为偶极子，或称s-i对的点缺陷，也可引起s-i弛豫峰，由于其结合能比Fe-N高，故其Snock峰的峰温和激活能高于Fe-N。
见表11.2-2。
α-Fe合金中N的s-i弛豫峰间隙原子与位错的结合能为0.5eV，所以V，Ti加入可于位错争夺间隙原子，阻止Cottrell气团的形成。
（3）沉淀动力学的研究Fe-0.84%（原子分数）Ti-N系统在低的N浓度时，在380℃显示一个Ti-N原子对的Sno ck峰，随N浓度的升高，在240℃另一个耗峰显示，被认为是Ti-2N的复合峰。
2内耗的测量原理
图 2-5 系统的共振曲线
由以上讨论可知， 从共振实验中， 我们可以从 （2-22） 或 （2-23） 式直接测得试样的内耗 Q
1
1
tan (r ) ，
并从 r (k1 ) 2 再通过 k1 (c1 c2 )M 1 的关系算得 M 1 ( r ) ；通过改变 m（或惯量）就可以改变 r ，因 m 此可以测量到 和 M 1 作为 的函数 tan ( ) 和 M 1 ( ) 。 B. 自由衰减法 如果（2-16）式中的强迫力 Fa 0 ，此时试样系统的振动叫自由衰减，它的运动方程为：
2
2
下面我们先讨论利用共振系统进行强迫振动及自由衰减的测量原理，然后讨论波传播法。 A. 强迫振动法 在图 2-4 下方的惯性元件上施加 x 方向的振动力
Fa F0eit
(2-15)
以强迫系统随之振动，此时系统的运动方程为：
FS Fa m x
x
令其稳定解为：
或 (2-16)
2 1
(2-7)
(2-8) (2-9) (2-10)
W = 而最大贮能为 W= 所以内耗为： Q-1 =
d J
2
2 0
(2-11)
/2
t 0
d
W 1 2 J 1 0 4 2
(2-12)
W = J2( )/J1( ) 1 i tan ) x a m m
*
x x0 eit x0 ei (t )
代入（1-4）式，令 k1
(2-17)
m
2 r 得：
F0 x0
*
[( 2 ) i r tan ] m r 2 4 ( r 2 ) 2 r tan 2
拒绝内耗实验报告
拒绝内耗实验报告拒绝内耗实验报告引言：内耗，是指材料在受力时，由于分子间的相互作用而产生的能量损耗。
内耗对材料的性能和稳定性有着重要影响。
为了探究内耗对材料性能的影响以及如何拒绝内耗，我们进行了一系列实验。
实验一：材料内耗的测量我们选择了不同种类的材料，并使用了动态力学分析仪（DMA）来测量其内耗。
通过施加正弦波形变，我们可以获得材料的应力-应变曲线，并从中计算出内耗。
实验结果显示，不同材料的内耗存在明显差异，这与材料的结构和组成有关。
实验二：内耗与材料性能的关系为了研究内耗对材料性能的影响，我们选择了两种不同的聚合物材料进行比较。
一种材料具有较高的内耗，而另一种则具有较低的内耗。
我们对这两种材料进行了拉伸实验，并测量了其力学性能。
结果显示，内耗较高的材料在拉伸过程中表现出更好的延展性和韧性，而内耗较低的材料则更加脆弱。
实验三：拒绝内耗的方法为了拒绝内耗，我们提出了几种方法。
首先，可以通过改变材料的结构和组成来降低内耗。
例如，添加填料或改变分子链的排列方式可以减少分子间的相互作用，从而降低内耗。
其次，可以通过控制材料的温度和湿度来减少内耗。
较低的温度和湿度可以减缓分子运动，减少能量损耗。
最后，合理设计材料的形状和结构也可以降低内耗。
例如，采用多孔结构或纤维增强材料可以减少内耗。
结论：通过实验，我们发现内耗对材料性能有着重要影响。
较高的内耗可以提高材料的延展性和韧性，但也会增加材料的能量损耗。
为了拒绝内耗，我们可以通过改变材料的结构和组成、控制温湿度以及合理设计材料的形状和结构来降低内耗。
这将有助于提高材料的稳定性和耐久性。
展望：虽然我们在实验中取得了一些有益的结果，但仍然有许多问题需要进一步研究。
例如，如何在不降低材料性能的情况下降低内耗仍然是一个挑战。
此外，我们还需要更深入地了解内耗与材料结构、温湿度等因素之间的关系。
这将有助于我们更好地理解内耗机制，并提出更有效的方法来拒绝内耗。
总结：通过实验，我们深入研究了内耗对材料性能的影响，并提出了拒绝内耗的方法。
内耗实验
一、实验名称内耗实验二、实验目的学习用扭摆仪测量内耗的方法。
三、实验原理一个固体材料棒即使是在真空中作弹性振动，它的振幅也会逐渐衰减，最后停止下来，这说明，振动能逐渐地被消耗掉了。
固体材料这种内在的能量损耗称为内耗。
内耗变化的最大值称为内耗峰。
从产生内耗的原因来看，固体材料中的内耗可分为三种类型：滞弹性内耗，静滞后内耗和位错阻尼型内耗。
金属的非弹性行为起源于应力感生原子的重排与磁重排，但原子重排的性质不同，要通过不同的机制进行。
点阵中原子有序排列引起内耗置换原子应力感生有序引起内耗由位错引起的内耗与晶界有关的内耗热弹性内耗与磁弹性内耗测量内耗的方法，概括起来可分为三种： 扭摆法（低频）、共振法（中频）和超声脉冲法（高频）。
内耗的基本量度是振动一周在单位弧度上的相对能量损耗。
WW ∆=π21tg δ δ – 应变和应力之间的相角差ΔW – 振动一周的能量损耗W – 最大振动能物理学里，常以振动系统品质因子的倒数 Q -1 来表示内耗。
1n 21ln π1)(1+-=+∆=A A Q n ωτωτ ω - 角频率τ - 弛豫时间 1n ln +A A n- 相邻两次振幅比的对数缩减量典型的振幅衰减曲线实际金属及合金都是非理想的弹性体，在受到交变应力的情况下，表现出一定的滞弹性行为。
根据滞弹性理论推导，当振动（交变应力）的角频率ω和金属内部某一过程的弛豫时间τ的乘积为1，即ωτ=1时便会出现内耗峰。
我们知道，Arrhenius方程中，弛豫时间τ和温度T存在着如下的关系：τ=τ0exp(1/RT)这意味着，在一个固定不变的频率下，可以用改变测量温度的方法，测出不同弛豫过程所产生的内耗谱来。
内耗峰的存在表明金属及合金内部存在着原子重排等所引起的弛豫过程。
四、实验装置图扭摆仪示意图1-上夹头2-试样3-下夹头4-摆锤5-反射镜6-光源7-灯尺8-电磁铁倒置扭摆仪示意图1-测量热电偶2-导线抽头3-电磁铁4-真空系统5-动滑轮6-对重7-反射镜8-摆锤9-夹头10-试样11-加热炉12-炉壳LMA-1低频力学谱仪五、实验仪器低频力学谱仪，计算机，循环水装置，螺丝刀，薄片试样六、实验内容及步骤1.装夹试样（薄片试样），使试样的中心线与上下夹头的中心同轴，并与地面垂直。
汽车钢板冲压性能的内耗谱表征
汽车钢板冲压性能的内耗谱表征
汽车钢板是汽车制造的必备材料，它的冲压性能对汽车的外观和动力性能至关重要。
近年来，随着汽车行业的发展，汽车钢板的要求也越来越高，品质、性能也越来越重要。
为了提高汽车钢板的冲压性能，研究人员开展了一项研究，以内耗谱（NEPS）表征来计算汽车钢板的冲压性能。
为了研究汽车钢板冲压性能，研究人员首先对汽车钢板进行了冲压测试，以确定汽车钢板的基本特性，然后采用内耗谱小波分析（NEPSW）来计算汽车钢板的冲压性能。
研究结果表明，汽车钢板冲压性能随着温度、压力和厚度的变化而发生变化。
汽车钢板内耗谱揭示了钢板冲压性能变化的原因和特征，并确定了各种性能参数的变化趋势，为汽车钢板的冲压性能的改进提供了有效的理论依据。
具体而言，研究结果表明，当温度和压力均为常量时，随着厚度的增加，汽车钢板冲压性能也会逐渐提高。
此外，研究还发现，汽车钢板的内耗谱表征函数具有一定的敏感度，可以用来评价汽车钢板冲压性能的变化趋势。
这表明，内耗谱技术可以用来更加准确地表征汽车钢板冲压性能，从而为进一步改进和开发汽车钢板提供重要的参考。
综上所述，使用内耗谱来表征汽车钢板冲压性能是有效的，而且可以为改善汽车钢板性能提供重要参考。
因此，未来有必要采取更为系统的研究方法来深入了解汽车钢板的内耗谱表征，以期能够获得更加准确的结果，为汽车行业的发展贡献力量。
至此，本文对汽车钢板冲压性能的内耗谱表征作了深入的研究，得出了上述结论，表明了内耗谱技术可以用来表征汽车钢板冲压性能，并为改善汽车钢板冲压性能提供理论参考。
因此，期望未来可以结合内耗谱表征技术和其他技术，开展更为系统的研究，以期能够获得更好的汽车钢板冲压性能。
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材料科学与工程学院 材料物理系
2014.12.12
1.实验目的 2.实验原理 3.实验设备及材料 4.实验内容与步骤
5.实验报告要求
6.思考题
实验目的
1.掌握测量材料的弹性模量和内耗的方法——悬丝法。 2.了解内耗和晶体缺陷的关系 。 3.了解内耗在材料组织结构研究中的应用 。
试样有自己的固有频率f0，当信号发生器输出的频率不等于f0 时，试样不发生共振，示波器上没有信号或信号很小，而当信号 发生器输出的频率等于f0时，试样会产生共振，此时示波器上的 波形会突然增大，此时的频率就是试样的固有频率f0。共振法测 内耗就是在改变激发频率的过程中建立共振曲线，如下图所示。 而试样的弹性模量可以在实验中一并得到：E=1.6067(L3m/d4) f02 ，其中m为取决于原子间结合力的强弱。对组织不敏感。
弹性模量与熔点、德拜温度、硬度等参量相关联。在机械 结构的设计和性能计算时，弹性模量是必须要考虑的性能 指标。 内耗：内耗代表材料对振动的阻尼能力，它与材料内部的 原子重排与磁重排有关。因而，内耗是结构敏感参量。它 常被用于研究材料内部的结构、溶质原子与位错的交互作
2014.12.12
实验原理
弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形 所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标。 当受到外力时，外应力将部分克服原子间的相互作用 力，使原子发生相对位移而改变原子间距，产生弹性应变。 由于弹性应力不足以完全克服相邻原子间的相互作用力， 当外力去除后，原子间相互作用力又使其恢复到原来的平 衡位置，即弹性应变消失。 （1）弹性模量的物理本质是原子间结合力大小的标志。 （2）因为弹性取决于原子间结合力，故弹性模量是一个组织 不敏感参数。 （3）弹性模量随着温度升高而降低。由于温度升高，原子热 振动加剧，原子间距增大，导致原子结合力下降。
实验原理
弹性模量是工程材料重要的性能参数：
从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性
变形能力大小的尺度，
从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键
合强度的反映；
一般工程应用中都把弹性模量作为常数； 用E表示，单位为（N/mm2）单位面积上承受的力； 弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度
的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的 应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力 作用下，发生弹性变形越小。
实验原理
弹性模量的测量：
1）静态法：从应力和应变曲线确定弹性模量E的方法。 缺点：精度底，载荷大小，加载速度影响大；脆性材料 有困难。 2）动态法：在试样承受交变应力产生很小应变的条件下测 量弹性模量E的方法。 优点：速度快，准确。试样承受极小的应力应变（10-5 ~10 -7 ）适用于高温和交变复杂负荷条件下工作的金属零部 件。 比较常用的是悬挂共振法测量弹性模量。
实验设备及材料
• GD-SG动态杨氏模量实验仪 • 示波器
• 卡尺等测量工具
• 金属试样（黄铜、不锈钢、镁合金等）
实验内容与步骤
1.按实验原理图连接好频率计、测试台、示波器和指示仪表。 经实验指导教师允许后可以进行下一步实验 。 2.先估算并粗略调整信号发生器的频率，使信号的指示为接近 共振点，之后继续调整到两个“最大指示值的0.707倍” 。 3.记下相应的频率点位置和信号幅度，将试样升高温度到 200℃继续测量 。
4.换试样，重复上述实验步骤 。
实验报告要求
1.简述实验目的和实验原理 。 2.对曲线进行处理，得到材料的弹性模量，比较不同材料的弹
性模量数值E 。
3.了解内耗的测量方式。
思考题
考虑如何提高测量频率的精度或改进方法，以便能够更 好地测量材料的内耗？
分组安排：每个班分2大组
谢 谢！
材料科学与工程学院 材料物理系
本实验采用共振法测杨氏模量和内耗，测量装置如图1所示：
图1 共振法测量装置示意图 由信号发生器输出的等幅正旋波信号加在换能器的A（激振） 上，通过A把电信号转换成机械振动，使振动由悬丝传给长度为L 的圆棒状试样，使试样也发生振动，再由悬丝将试样的振动传给转 换器B（拾振）这时机械振动又转换为电信号，该信号放大后送到 示波器中显示。
用等问题。是材料研究的一种重要方法。
实验原理
弹性：外力去除后，物体恢复到变形前的形状和尺寸
的能力。材料的弹性模量是材料的一个基本属性，对于材
料的应用非常重要。
弹性模量定义：在静弹性变形阶段，应力与应变成正
比。其比例系数为弹性模量。 广义虎克定律：弹性范围内虎克定律（Hook）： σ=Eε 其中，σ应力， ε应变，E弹性模量。
实验原理
一个自由振动的固体，即使和外界完全隔离，它的机 械能也会因为内部存在各种类型的缺陷而最终转化为热能， 从而使振动逐渐停止。对于强迫振动，外界必须不断地提
供能量才能维持振动，这种由于内部原因而使机械能消耗
的现象叫内耗，用θ-1表示。 当前材料内耗测量方法主要有：扭摆法（低频）、
共振法（声频）和超声波脉冲法（高频）三种。
计算相关：
内耗为θ-1=（f2-f1）/f0=△f/f0，f1、f2 为f=f0时Am0减小到Am0=An0/ 2 时所对应得 两个频率。在测量f0的过程中有两点需要 注意，在0.224L和0.776L位置为试样的节 点，如果在节点处悬挂试样，将不会有共 振发生，因此，悬挂试样时应避免开此位 置，而共振效果最好的位置又在节点附近 。