
【化】 loss modulus
loss; spoilage; ullage; waste; wear down
【計】 dissipative
【化】 loss
【經】 loss in weight; waer and tear
【化】 modulus
損耗模量(Loss Modulus),在材料科學與工程領域中,是描述粘彈性材料在周期性形變過程中能量耗散能力的物理量,通常用符號 ( E'' ) 或 ( G'' ) 表示(分别對應拉伸模量和剪切模量下的損耗分量)。其漢英定義及核心内涵如下:
中文定義
損耗模量指材料在交變應力作用下,因内部摩擦或分子鍊段運動滞後導緻的能量損耗效率。其值等于動态模量的虛部,單位為帕斯卡(Pa)。例如,高聚物在玻璃化轉變區時,分子鍊段運動加劇,機械能轉化為熱能的比例增大,此時損耗模量出現峰值。
英文對應術語
英文術語為"Loss Modulus"(或 "Viscous Modulus"),定義為複數模量(Complex Modulus)的虛部分量:
$$ E^* = E' + iE'' $$
其中 ( E' ) 為儲能模量(Storage Modulus),( E'' ) 即損耗模量,表征材料在循環載荷下的不可逆能量損失。
材料科學經典著作
Sperling, L. H. Introduction to Physical Polymer Science(4th ed., Wiley, 2006)詳細闡釋了損耗模量在聚合物粘彈性理論中的數學推導與物理模型(Chapter 8: Viscoelastic Behavior)。
Wiley線上圖書館(需訂閱訪問)
國際标準測試方法
ASTM D4092 标準規定了通過動态機械分析儀(DMA)測量聚合物損耗模量的實驗規範,涵蓋頻率掃描與溫度掃描流程 。
工程應用指南
《機械工程手冊》(中國機械工業出版社,2020)在"材料動态力學性能"章節中,結合案例分析了損耗模量在汽車減震器選材中的設計準則 。
損耗模量是材料科學和粘彈性力學中的重要概念,主要用于描述材料在形變過程中的能量耗散特性。以下是綜合多個來源的詳細解釋:
損耗模量(Loss Modulus)是複數模量的虛數部分,表示材料在發生形變時因粘性形變(不可逆)而損耗的能量大小,反映材料的粘性特性。它與儲能模量共同構成複數模量,數學表達式為: $$ E^* = E' + iE'' $$ 其中,$E'$為儲能模量,$E''$為損耗模量。
損耗模量是衡量材料粘性行為和能量耗散能力的關鍵參數,與儲能模量共同決定了材料的粘彈性表現。其數值大小直接影響材料在動态載荷下的應用效果,例如減振器、輪胎等需高損耗模量的場景。
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