
【化】 instantaneous elastic deformation
普彈形變(Instantaneous Elastic Deformation)是材料力學中的一個基礎概念,指材料在受到外力作用的瞬間産生的、可完全恢複的形變。其核心特征在于形變與外力同步發生且同步消失,遵循胡克定律(應力與應變成正比),且與時間無關。以下是詳細解釋:
中文定義
“普彈形變”指材料在彈性限度内,外力施加瞬間産生、外力撤銷瞬間消失的形變。形變量與應力嚴格成正比,無時間依賴性。
來源:《材料科學大辭典》(科學出版社)
英文對應術語
Instantaneous Elastic Deformation(瞬時彈性形變)或Hookean Elastic Deformation(胡克彈性形變),強調其符合胡克定律($sigma = E cdot varepsilon$),其中 $sigma$ 為應力,$E$ 為彈性模量,$varepsilon$ 為應變。
來源:ASM Handbook, Volume 8: Mechanical Testing and Evaluation
普彈形變的本質是原子鍵的彈性拉伸或壓縮。當外力作用時,材料内部原子間距發生微小改變(通常小于1%),原子間作用力抵抗形變并試圖恢複原位。這一過程不涉及原子位置的永久調整或能量耗散,因此形變完全可逆。
來源:Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. Materials Science and Engineering: An Introduction
區别于滞彈性(Anelasticity),普彈形變無時間依賴性。滞彈性形變雖可恢複,但恢複過程需時間(如彈簧的緩慢回彈),而普彈形變在力撤銷後立即恢複(如橡皮筋的瞬時回縮)。
來源:Dowling, N. E. Mechanical Behavior of Materials
普彈形變是結構安全設計的基礎。例如:
來源:Gere, J. M., & Goodno, B. J. Mechanics of Materials
中國國家标準《GB/T 10623-2008 金屬材料 力學性能術語》将“普彈形變”歸類為彈性形變的理想模型,強調其瞬時性與線性響應特性。國際标準ISO 80000-4:2019同樣将其定義為“無弛豫時間的彈性響應”。
來源:國家标準全文公開系統;ISO Online Browsing Platform
普彈形變是材料力學中的一種特殊彈性形變形式,主要出現在剛性材料(如低分子物質或高分子晶體、玻璃态物質)中。以下是其詳細解釋:
普彈形變指材料在溫度較低、外力較小時表現出的瞬時可逆形變。其核心特征包括:
特性 | 普彈形變 | 普通彈性形變(如彈簧) |
---|---|---|
形變機制 | 原子/分子鍵的微小位移 | 材料整體結構形變 |
恢複速度 | 瞬時完成 | 可能伴隨時間依賴性(如蠕變) |
溫度依賴性 | 低溫下更顯著 | 受溫度影響較小 |
典型材料 | 工程塑料、玻璃态高分子 | 金屬、橡膠等 |
需要更完整的理論模型或實驗數據,可參考知網空間和百度文庫的學術解析。
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