
【化】 complex compliance
complex number; plural; pluralism; plurality
【计】 complex number
【经】 complex number
【建】 compliance
复数柔量(Complex Compliance)是材料力学中描述粘弹性材料动态力学性能的关键参数,尤其在聚合物、生物材料等领域应用广泛。其中文标准术语为“复数柔量”,英文对应“complex compliance”,符号通常记为 ( J^* )。
复数柔量定义为复数模量(Complex Modulus)的倒数,表征材料在交变应力作用下的应变响应能力。其数学表达式为: $$ J^* = J' - iJ'' $$ 其中:
复数柔量通过动态力学分析(DMA)实验测量,描述材料在周期性载荷下储存能量(弹性)与耗散能量(粘性)的比例关系。例如,高分子材料在玻璃化转变区时 ( J'' ) 显著增大,表明能量损耗加剧。
若复数模量 ( G^ = G' + iG'' ),则复数柔量满足: $$ J^ = frac{1}{G^*} = frac{G'}{{G'} + {G''}} - ifrac{G''}{{G'} + {G''}} $$ 该公式明确揭示了柔量与模量间的倒数运算关系。
材料类型 | ( J' ) (Pa⁻¹) | ( J'' ) (Pa⁻¹) | 测试频率 (Hz) |
---|---|---|---|
硅橡胶 | 1.2×10⁻⁶ | 3.5×10⁻⁷ | 1 |
聚乙烯 | 8.7×10⁻⁹ | 2.1×10⁻⁹ | 100 |
人体软骨 | 2.3×10⁻⁸ | 9.8×10⁻⁹ | 10 |
权威参考文献:
- 国家标准《GB/T 21073-2007 高分子材料动态力学性能的术语》
- Ferry, J. D. Viscoelastic Properties of Polymers. Wiley, 1980. [ISBN 978-0-471-04894-7]
- Tschoegl, N. W. The Phenomenological Theory of Linear Viscoelastic Behavior. Springer, 1989. [DOI:10.1007/978-3-642-73602-5]
- Mow, V. C. et al. Journal of Biomechanics (1990) 23(8): 823-831. [DOI:10.1016/0021-9290(90)90029-3]
“复数柔量”是一个专业术语,其含义需要结合“复数”和“柔量”两部分解释:
复数在数学中表示形如 $a+bi$ 的数,其中:
“柔量”(Compliance)是材料科学或力学中的术语,通常指材料在应力作用下产生应变的能力,是刚度的倒数。例如,弹性柔量描述材料弹性变形特性(参考)。
复数柔量(Complex Compliance)用于描述材料的动态力学行为,尤其在粘弹性材料(如高分子)中:
复数柔量常见于动态力学分析(DMA)中,用于表征材料在交变应力下的频率或温度依赖性响应,例如研究聚合物的玻璃化转变()。
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