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viscoelastic英标

英:/',vɪskəʊɪ'læstɪk/ 美:/',vɪskoɪ'læstɪk/

常用詞典

adj. [力] 粘彈性的

例句

The viscoelastic medium is elastic and viscous .

黏彈性介質具有彈性和黏性。

Polythene cushioning material is one kind of viscoelastic material.

聚乙烯緩沖材料是一種粘彈性材料。

The use of viscoelastic materials is an effective technique for vibration control.

使用粘彈性材料是結構振動控制的有效技術。

Objective To observe the application of viscoelastic agents in ocular trauma surgery.

目的探索粘彈劑在眼外傷手術中的應用。

The sound radiation of viscoelastic composite sandwich plates is researched in this paper.

本文研究了夾層複合加筋闆結構的振動聲輻射特性。

常用搭配

viscoelastic material

粘彈性物質；黏彈性材料

viscoelastic model

粘彈性模型

專業解析

黏彈性（Viscoelastic） 指材料同時具備黏性流體（Viscous）和彈性固體（Elastic）的力學特性。這類材料在受力時，其變形行為既表現出類似固體的即時彈性恢複能力，又表現出類似流體的時間依賴性流動與能量耗散特性。以下是其核心特征與應用解析：

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一、核心力學特性

1. 時間依賴性響應

   變形或應力松弛過程與時間相關。例如，施加恒定應變時，應力會隨時間逐漸衰減（應力松弛）；施加恒定應力時，應變會隨時間逐漸增大（蠕變）。

2. 滞後現象（Hysteresis）

   在周期性加載-卸載過程中，加載曲線與卸載曲線不重合，形成滞後環，表明部分機械能轉化為熱能耗散。公式可表示為：

   $$ oint sigma , depsilon > 0 $$ 其中 $sigma$ 為應力，$epsilon$ 為應變。

3. 應變率敏感性

   材料剛度（如彈性模量）和阻尼特性隨加載速率變化。高速加載時表現更接近彈性固體，低速加載時更接近黏性流體。

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二、典型材料與應用領域

1. 高分子聚合物

   • 示例：橡膠、塑料、生物組織（如軟骨）。
   • 應用：輪胎（通過滞後耗散震動能）、減震墊、醫用植入材料。
   • 原理：聚合物長鍊分子在受力時發生解纏結與滑移，導緻黏性耗散；交聯網絡提供彈性恢複力。

2. 瀝青與熱熔膠

   • 特性：高溫下呈黏性流動，低溫下顯彈性脆性。
   • 應用：道路鋪設（適應溫度變形）、封裝材料。

3. 生物材料

   • 示例：細胞骨架、肌肉組織。
   • 意義：黏彈性是生物體吸收沖擊、實現柔韌運動的基礎機制。

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三、理論模型與表征

黏彈性行為可通過以下模型描述，結合胡克彈性定律（$sigma = E epsilon$）與牛頓黏性定律（$sigma = eta dot{epsilon}$）：

模型名稱	力學元件	本構方程	典型現象
Maxwell模型	彈簧與黏壺串聯	$dot{epsilon} = dot{sigma}/E + sigma/eta$	應力松弛
Kelvin-Voigt模型	彈簧與黏壺并聯	$sigma = Eepsilon + etadot{epsilon}$	蠕變
标準線性固體模型	彈簧并聯Maxwell單元	複雜時間相關響應	同時描述蠕變與松弛

實驗表征常采用動态力學分析（DMA），通過測量複模量（$E^* = E' + iE''$）量化儲能模量（彈性響應 $E'$）和損耗模量（黏性耗散 $E''$）。

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四、權威參考文獻

1. 美國物理學會（APS）
   • 定義與基礎理論：參見《Journal of Rheology》綜述 "Viscoelasticity of Polymers" (DOI: 10.1122/1.3244586)。
2. 材料科學教材
   • R. Byron Bird 等, Dynamics of Polymeric Liquids, Vol 1 (Wiley, 1987)，系統闡述高分子黏彈性理論。
3. 工程标準
   • ASTM D638 / ISO 527：高分子材料拉伸黏彈性測試标準。

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黏彈性材料行為對比表

特性	純彈性材料	純黏性流體	黏彈性材料
應力-應變關系	瞬時，與時間無關	依賴應變率	時間依賴，含記憶效應
能量耗散	無（可逆）	持續耗散	部分耗散（滞後環）
典型響應	胡克定律	牛頓流體定律	蠕變、應力松弛
實例	金屬彈簧	水、甘油	矽膠、生物組織

黏彈性的研究對材料設計（如智能阻尼材料）、生物力學（組織工程）及地質學（岩石流變）均有深遠影響，其跨學科特性體現了力學與材料科學的深度融合。

網絡擴展資料

單詞viscoelastic 的詳細解釋如下：

1.基本定義

Viscoelastic（形容詞）指材料同時具有粘性（viscous）和彈性（elastic）的雙重特性。這類材料在受力時，既會像彈性固體一樣産生瞬時形變，又會像粘性流體一樣隨時間發生緩慢的流動或變形。

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2.特性與表現

• 彈性特性：施加外力時，材料會立即形變，并在外力移除後部分或完全恢複原狀（如橡膠）。
• 粘性特性：形變會隨時間持續發展，且部分能量以熱能形式耗散（如蜂蜜的流動）。
• 時間依賴性：其力學行為與作用力持續時間相關，例如應力松弛（應力隨時間減小）或蠕變（應變隨時間增加）。

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3.應用領域

• 工程材料：如聚合物、橡膠、生物組織等。
• 工業技術：用于減震材料、粘合劑、食品加工等。
• 科學研究：在流變學、地質學（如岩石變形）及生物力學（如軟骨研究）中廣泛應用。

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4.相關術語

• Viscoelasticity（名詞）：粘彈性，描述材料的粘彈性質。
• Viscoelastic body：粘彈性體，指具有此類特性的物體。

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5.發音與詞源

• 英式發音：/ˌvɪskəʊɪˈlæstɪk/
• 美式發音：/ˌvɪskoʊɪˈlæstɪk/
• 詞源：由“viscous”（粘性）和“elastic”（彈性）組合而成。

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如需進一步了解具體應用案例或公式（如Maxwell模型），可參考流變學相關文獻或教材。

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