24/10/241第五节高聚物的弹性和第五节高聚物的弹性和力学松弛现象力学松弛现象24/10/242高分子材料加工基础高聚物的力学性能高聚物的力学性能高聚物的力学性能通常可分为高聚物的力学性能通常可分为形变性能形变性能（正常使（正常使用）和用）和断裂性能断裂性能（破坏）两类。（破坏）两类。力学性能力学性能形变性能断裂性能弹性粘性粘弹性强度韧性24/10/243高分子材料加工基础一、应力与应变一、应力与应变应变应变当材料受到外力作用而所处的条件不能使其产生惯性位移，材当材料受到外力作用而所处的条件不能使其产生惯性位移，材料的几何形状和尺寸所发生的变化。料的几何形状和尺寸所发生的变化。附加内力附加内力材料发生宏观变形时，其内部分子间及分子内各原子间的相对材料发生宏观变形时，其内部分子间及分子内各原子间的相对位置和距离就发生变化，使原子间或分子间原有的引力平衡受到破位置和距离就发生变化，使原子间或分子间原有的引力平衡受到破坏，因而产生一种恢复平衡的力。这种力简称为附加内力。坏，因而产生一种恢复平衡的力。这种力简称为附加内力。应力应力平衡时，附加内力和外力相等，方向相反，单位面积上的附加平衡时，附加内力和外力相等，方向相反，单位面积上的附加内力（外力）称为应力内力（外力）称为应力。。24/10/244高分子材料加工基础1.11.1应力与应变的类型应力与应变的类型拉伸拉伸在简单拉伸的情况下，材料受到的外力是在简单拉伸的情况下，材料受到的外力是垂直于截面垂直于截面积的大小相等、方向相反并作用在同一直线上的两个力。积的大小相等、方向相反并作用在同一直线上的两个力。拉伸（张）应力拉伸（张）应力σσ：试样单位面积上承受的拉力。：试样单位面积上承受的拉力。拉伸（张）应变拉伸（张）应变εε：试样拉伸时所产生的应变。：试样拉伸时所产生的应变。24/10/245高分子材料加工基础剪切剪切在简单剪切的情况下，试样受到的是在简单剪切的情况下，试样受到的是平行于截面、大平行于截面、大小相等而方向相反但不作用在同一直线上的两个力小相等而方向相反但不作用在同一直线上的两个力。。剪切应力剪切应力ττ——单位剪切面上承受的剪切力。单位剪切面上承受的剪切力。切应变切应变——在剪切力作用下，试样将发生偏斜，所产在剪切力作用下，试样将发生偏斜，所产生的应变称为切应变。生的应变称为切应变。24/10/246高分子材料加工基础压缩压缩围压应力围压应力PP试样单位面积上受到的围压力。试样单位面积上受到的围压力。均匀压缩应变均匀压缩应变ΔΔ试样受到均匀压缩时单位体积的体积减小。试样受到均匀压缩时单位体积的体积减小。P24/10/247高分子材料加工基础二、弹性的基本概念二、弹性的基本概念弹性弹性物体抵抗外力变形，并在外力消除后恢复原状的能力。物体抵抗外力变形，并在外力消除后恢复原状的能力。实际材料存在两种弹性：实际材料存在两种弹性：普弹性、高弹性普弹性、高弹性。。普弹形变高弹形变键长键角变化键长键角变化链段运动链段运动24/10/248高分子材料加工基础2.12.1普弹形变及弹性模量普弹形变及弹性模量普弹性普弹性大应力作用下材料分子中键长键角变化引起的小形变，大应力作用下材料分子中键长键角变化引起的小形变，形变瞬时完成，除去外力后，形变立即恢复的特性。形变瞬时完成，除去外力后，形变立即恢复的特性。所产生的形变称为所产生的形变称为普弹形变普弹形变。。普弹性一般存在于普弹性一般存在于陶瓷、金属陶瓷、金属及及玻璃态或结晶态高聚玻璃态或结晶态高聚物物产生小形变过程中。产生小形变过程中。普弹形变引起物质的内能发生改变，所以普弹性又称普弹形变引起物质的内能发生改变，所以普弹性又称为为能弹性能弹性。。24/10/249高分子材料加工基础弹性模量弹性模量弹性模量弹性模量发生单位应变所需要的应力，表征材料抵抗变形能发生单位应变所需要的应力，表征材料抵抗变形能力的大小。力的大小。根据受力方式方式不同可分为根据受力方式方式不同可分为拉伸模量：拉伸模量：E=E=σσ//εε剪切模量：...
