词条 | 内耗 |
释义 | neihao 内耗(卷名:矿冶) internal friction 一个振动物体即使与外界完全隔绝,其振动也会自行减弱,这种现象是由于物体内部微观结构的“摩擦”,简称内耗(内摩擦),消耗了振动系统的弹性储能。由于应变滞后于应力一个位相角,应力循环一周,应力-应变曲线不能沿原路回到原点,而是形成一个回线,其面积正比于一周的能量消耗,内耗(Q-1)定义为单位体积内每周能量耗损(△W)与最大弹性储能(W)之比,即 为描述应变(ε)落后于应力(σ)的相差角。Q-1越大,消耗能量越多,对振动的阻尼越大。因此,内耗也可看作材料的阻尼本领。 内耗测量 有三种方法:①自由振动衰减法。测量两个振幅的对数减缩 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 内耗峰 对于常见的滞弹性内耗有 ![]() ![]() ![]() 在高分子聚合物中也有α、β、γ等多种峰,分别与高分子的主链、侧链的运动有关。金属、非金属及高分子聚合物中还有许多内耗峰,不一一列举。 内耗的理论意义和应用 内耗对材料微观结构极为敏感,它与金属中溶质原子微扩散、晶界粘滞性和位错运动等直接有关,因此,内耗与超声衰减被广泛用于研究晶体缺陷、界面、金属中的扩散、固态相变、超导、疲劳、辐照损伤、薄膜结构等。 例如,研究低温下金属和合金的扩散,精确判定扩散常数D0和扩散激活能Qi。根据填隙原子引起的内耗峰值和固溶体中的填隙原子浓度成正比,而与沉淀析出的第二相无关,用内耗法测定任一温度下间隙固溶体的浓度,可确定某些溶解度曲线;或研究应变时效或沉淀析出过程等。还可用于研究固体声子与声子、电子以及磁场的交互作用和高分子聚合物的分子结构。工业上用于钢铁性能检验和阻尼本领测量等。近20年来,内耗与超声衰减已形成为材料科学、物理冶金和固体物理的一个重要分支学科。 参考书目 C.Zener,Elasticity and Anelasticity of Metals,Univ.of Chicago Press, 1948.(3rd print in 1956.) 葛庭燧:《科学通报》,1954年12期第20页。 A.S.Nowick & B.S.Berry, Anelastic Relaxation in Crystalline Solids, Academic Press, New York,1972. |
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