
英:/',vɪskəʊɪ'læstɪk/ 美:/',vɪskoɪ'læstɪk/
adj. [力] 粘弹性的
The viscoelastic medium is elastic and viscous .
黏弹性介质具有弹性和黏性。
Polythene cushioning material is one kind of viscoelastic material.
聚乙烯缓冲材料是一种粘弹性材料。
The use of viscoelastic materials is an effective technique for vibration control.
使用粘弹性材料是结构振动控制的有效技术。
Objective To observe the application of viscoelastic agents in ocular trauma surgery.
目的探索粘弹剂在眼外伤手术中的应用。
The sound radiation of viscoelastic composite sandwich plates is researched in this paper.
本文研究了夹层复合加筋板结构的振动声辐射特性。
viscoelastic material
粘弹性物质;黏弹性材料
viscoelastic model
粘弹性模型
黏弹性(Viscoelastic) 指材料同时具备黏性流体(Viscous)和弹性固体(Elastic)的力学特性。这类材料在受力时,其变形行为既表现出类似固体的即时弹性恢复能力,又表现出类似流体的时间依赖性流动与能量耗散特性。以下是其核心特征与应用解析:
时间依赖性响应
变形或应力松弛过程与时间相关。例如,施加恒定应变时,应力会随时间逐渐衰减(应力松弛);施加恒定应力时,应变会随时间逐渐增大(蠕变)。
滞后现象(Hysteresis)
在周期性加载-卸载过程中,加载曲线与卸载曲线不重合,形成滞后环,表明部分机械能转化为热能耗散。公式可表示为:
$$ oint sigma , depsilon > 0 $$ 其中 $sigma$ 为应力,$epsilon$ 为应变。
应变率敏感性
材料刚度(如弹性模量)和阻尼特性随加载速率变化。高速加载时表现更接近弹性固体,低速加载时更接近黏性流体。
高分子聚合物
沥青与热熔胶
生物材料
黏弹性行为可通过以下模型描述,结合胡克弹性定律($sigma = E epsilon$)与牛顿黏性定律($sigma = eta dot{epsilon}$):
模型名称 | 力学元件 | 本构方程 | 典型现象 |
---|---|---|---|
Maxwell模型 | 弹簧与黏壶串联 | $dot{epsilon} = dot{sigma}/E + sigma/eta$ | 应力松弛 |
Kelvin-Voigt模型 | 弹簧与黏壶并联 | $sigma = Eepsilon + etadot{epsilon}$ | 蠕变 |
标准线性固体模型 | 弹簧并联Maxwell单元 | 复杂时间相关响应 | 同时描述蠕变与松弛 |
实验表征常采用动态力学分析(DMA),通过测量复模量($E^* = E' + iE''$)量化储能模量(弹性响应 $E'$)和损耗模量(黏性耗散 $E''$)。
特性 | 纯弹性材料 | 纯黏性流体 | 黏弹性材料 |
---|---|---|---|
应力-应变关系 | 瞬时,与时间无关 | 依赖应变率 | 时间依赖,含记忆效应 |
能量耗散 | 无(可逆) | 持续耗散 | 部分耗散(滞后环) |
典型响应 | 胡克定律 | 牛顿流体定律 | 蠕变、应力松弛 |
实例 | 金属弹簧 | 水、甘油 | 硅胶、生物组织 |
黏弹性的研究对材料设计(如智能阻尼材料)、生物力学(组织工程)及地质学(岩石流变)均有深远影响,其跨学科特性体现了力学与材料科学的深度融合。
单词viscoelastic 的详细解释如下:
Viscoelastic(形容词)指材料同时具有粘性(viscous)和弹性(elastic)的双重特性。这类材料在受力时,既会像弹性固体一样产生瞬时形变,又会像粘性流体一样随时间发生缓慢的流动或变形。
如需进一步了解具体应用案例或公式(如Maxwell模型),可参考流变学相关文献或教材。
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