工程力学（1-2）（范钦珊）工程力学2－第28章.ppt

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工程力学(2)
(14)
Friday, October 13, 2017
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清华大学范钦珊
第五篇工程力学专题
工程力学(2)
第28章聚合物的粘弹性行为
第五篇工程力学专题
第28章聚合物的粘弹性行为
高分子材料,又称聚合物(polymer)是由各类单体分子通过聚合反应而形成的。高分子材料,包括塑料、化纤、橡胶、粘接剂等门类。所谓高分子,是指它们是由各原子呈共价键结合的长键状大分子组成的。由于单个分子的分子量很大,又称为高分子或大分子。聚合过程的细节控制着所形成的聚合物类型,至于聚合物的性质,则主要由其自身结构所决定。
聚合物具有轻巧、价廉和便于加工成形等优点,这类材料在用途上和用量上都在迅速增长。目前全世界聚合物的产量,在体积上已经超过钢产量。预计本世纪将在重量上超过钢产量。高分子所具有的一些独特性能,如橡胶体的高弹性和粘结剂的高粘结性等,更是其他材料无法替代的。本章将介绍聚合物的粘弹性行为以及工程设计中所采用的伪弹性设计方法。
引言
聚合物的粘弹性行为
非线性粘弹性构件设计的工程方法
结论与讨论
第28章聚合物的粘弹性行为
引言
第28章聚合物的粘弹性行为
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引言
聚合物性态与温度和时间或应变速率关系很大。由于温度和时间或应变速率存在着广泛的对应关系,这里将以温度T作为主要的特征参数。
引言
图中所示为非晶态聚合物的弹性模量E随温度T变化的典型曲线。
对于非晶态聚合物,存在玻璃化的转变温度Tg,以Tg为界,聚合物被分为截然不同的两种状态,即玻璃态和橡胶态。
前者的性态接近于脆性玻璃,模量取值约为109 Pa量级;后者却具有很高的非线性弹性变形能力,模量取值约为106 Pa量级。
引言
在不同的条件下,聚合物表现出多种类型的变形,如弹性变形、粘弹性变形、塑性变形等。