文档介绍：第七章高聚物的力学性质第七章高聚物的力学性质高聚物材料具有所有已知材料中可变性范围最宽的力学性能。包括从液体、软橡皮到刚性固体。各种高聚物对于机械应力的反应相差很大。这种力学性质的多样性,为不同的应用提供了广阔的选择余地。然而与金属材料相比,高聚物的力学性质对温度和时间的依赖性要强烈得多,表现为高聚物的粘弹性行为,即同时具有液体的粘性和固体的弹性。高聚物的力学性质之所以具有这些特点,是由于高分子由长链分子组成,分子运动具有明显的松弛特性的缘故。而各种高聚物力学性质的差异,直接决定于各种结构因素,除了化学组成外,这些结构因素包括分子量及其分布、支化和交联、结晶度和结晶的形态、共聚方式、分子取向、增塑以及填料等。、应力和应变当材料受到外力作用,而其所处的条件使其不能产生惯性移动时,其几何形状和尺寸将发生变化,这种变化称为应变。strain材料发生宏观形变时,其内部分子间以及分子内各原子间的相对位置和距离就要发生变化,产生了原子间及分子间的附加内力,抵抗着外力,并力图恢复到变化前的状态,达到平衡时,附加内力与外力大小相等,方向相反。定义单位面积上的附加内力为应力。stress材料发生形变的基本类型材料受力方式不同,发生变形的方式也不同。对于各向同性的材料来说,有三种基本的类型:简单拉伸:外力垂直于材料截面,大小相等方向相反,且处于同一直线上。此时材料受力而伸长。Schematicsofsimpleelongation简单剪切外力平行于材料截面,大小相等,方向相反的两个力。在这种剪切力的作用下,材料将发生偏斜,偏斜角的正切定义为切应变。Shear剪切剪切位移S,剪切角,pression压缩均匀压缩:材料受到围压力作用发生体积收缩。弹性模量2、弹性模量对于理想的弹性固体,应力与应变关系服从虎克定律,即应力与应变成正比,比例常数称为弹性模量。即弹性模量是材料发生单位应变时的应力,它表征材料抵抗变形能力的大小。模量越大,材料越不容易变形,表示材料刚度越大。弹性模量=应力/应变三种基本变形的弹性模量分别称为扬氏模量、剪切模量和体积模量,分别计为E、G、B。对于各向同性材料来说,三者之间存在如下关系:E=2G(1+ν)=3B(1-2ν)式中ν是泊松比,定义为在拉伸实验中,材料横向单位宽度的减小与纵向单位长度的增加之比值。对于大多数材料来说,拉伸时有体积变化,一般会发生体积膨胀,~。,接近于理想不可压缩体。对于各向异性材料来说,情况要复杂得多,通常至少有5-6个弹性模量,有的多达36项。