第六章 弹性与滞弹性

第二节
一 内耗与滞弹性现象
金属滞弹性与内耗
1、内耗：由于内部原因而使机械能消耗（转化为热能）
的现象，称为内耗。
2、滞弹性：在弹性范围内出现的非弹性现象。
二 内耗与滞弹性的关系
三 产生内耗的机制
内耗是金属在交变应力作用下，其内部发生了某些物 理过程的变化而引起的。溶质原子的移动、位错的 弯曲与振动、晶界的滑移及热弹性和磁弹性等都会 引起内耗。 1、点阵原子有序排列引起内耗 （1）体心立方点阵中间隙原子的微扩散 （2）面心立方点阵中间隙原子的微扩散 2、置换原子应力感生有序 3、位错运动引起的内耗 （1）背底内耗 （2）间隙固溶体的形变内耗
第六章 弹性与滞弹性
弹性是一种重要的物理性能,弹性理论在机械设计和计算中占有重要的地位. 材料的弹性是人们选择和使用材料的依据之一.作为减振元件或结构则要求材料 应变能高.近代航空,航天,无线电及精密仪器,仪表工业对材料的弹性有更高的要 求,不仅要有高的弹性模量,而且要有恒定.因此准确测定材料的弹性常数对研究 材料间原子的相互作用具有工程和理论意义.
4. 晶体结构的影响
弹性模量是依晶体的方向而改变的。多晶 体的弹性模量不依方向而变化。可用单位晶体 的弹性模量取平均值来计算。 如果通过冷变形（冷轧、冷拉、冷压、扭转）， 且冷变形量很大时，由于织构的形成，将导致 金属与合金弹性模量各向异性。
四、铁磁状态的弹性反常（△E效应）
未磁化的铁磁材料，在居里温度以下的弹性模量比磁饱 和状态的弹性模量低，这一现象称为弹性的铁磁性反 常，又称△E效应。
4、与晶界有关的内耗
5、热弹性内耗和磁弹性内耗 （1）热弹性内耗 （2）磁弹性内耗 a.宏观涡流损耗 b.微观涡流损耗 c.静态滞后损耗
第三节
高阻尼合金与弹性模量的反常变化
一 高阻尼合金 机制： 1、与弹性孪晶结构有关的内耗 2、与明显不均匀组织结构有关的内耗 3、与铁磁性合金机械滞后效应有关的内耗
三ຫໍສະໝຸດ Baidu影响因素 1. 温度的影响
金属的弹性模量随温度升高而降低，而且弹性模量随温度升高
近似呈直线降低。
2. 相变的影响
材料内部的相变（如多晶型转变、有序化转变、铁磁性转变及
超导态转变）都会对弹性模量产生明显的影响。金属发生相变时， 其弹性弹性模量会偏离随温度正常变化的规律。
3.合金成分与组织的影响
（1）形成固溶体合金 （2）形成化合物和多相合金
E E G ,K 2(1 ) 3(1 2 )
二、 弹性模量及物理本质 1. 弹性模量: 金属材料在弹性变形阶段,应 力与应变成正比,其比例系数称为弹性模量. 2. 物理本质
弹性模量的物理本质是标志原子间结合力的大小。 所以弹性模量取决于原子的价电子数和原子半径 的大小。即取决于原子的结构。
第一节
虎克定律及金属弹性的物理本质
一、 广义虎克定律 1. 弹性:物理具有恢复形变前的形状和尺寸的
能力称为弹性. 2. 弹性变形: 相应的可立即恢复的变形称为弹性变形. 3.虎克定律:对于各向同性物体单向拉伸实验已证明,应力σ 和 应 变ε 之间具有线性关系,这就是虎克定律 σ = Eε,
G , p K