
【醫】 springlike phenomenon
bedspring; spring
【醫】 spring
phenomenon; appearance
【化】 phenomenon
【醫】 phenomenon
【經】 phenomenon
彈簧性現象(Elasticity Phenomenon)指材料或物體在外力作用下發生形變,當外力撤除後能夠完全恢複其原始形狀和尺寸的物理特性。這一概念在物理學和工程學中具有核心地位,其本質是材料内部原子或分子間的結合力抵抗形變并驅動恢複的過程。
彈簧性區别于塑性形變的關鍵在于其形變的可逆性。例如,彈簧受壓後縮短,壓力消失即回彈至原長,體現了分子間作用力(如共價鍵、金屬鍵)的能量儲存與釋放機制。
在彈性限度内,應力(σ)與應變(ε)呈線性正比,即 $$ sigma = E cdot epsilon $$,其中比例常數E為彈性模量(楊氏模量),表征材料抵抗形變的能力。
外力做功轉化為材料内部的彈性勢能,形變恢複時該能量以機械能形式釋放,系統機械能總和保持不變(忽略内摩擦等耗散因素)。
彈簧、減震器、聯軸器等部件依賴彈性形變實現緩沖、儲能或力傳遞功能,如汽車懸架系統通過螺旋彈簧吸收路面沖擊。
彈性模量是材料選型的關鍵參數。例如,航空航天領域需高彈性模量合金(如钛合金)以确保結構剛度。
人體肌腱、血管壁的彈性特性維持生理功能,動脈血管通過彈性擴張緩沖心髒泵血壓力。
特性 | 彈簧性現象 | 塑性現象 |
---|---|---|
形變可逆性 | 完全可逆 | 不可逆 |
能量轉化 | 機械能↔彈性勢能 | 機械能→熱能 |
微觀機制 | 原子間距彈性變化 | 晶格滑移/位錯運動 |
注:術語定義參考《現代漢語詞典》(第7版)第123頁及《英漢綜合科技大詞典》"Elasticity"詞條。深入解析可參閱機械工程手冊(如Shigley's Mechanical Engineering Design, Chap 2)。
“彈簧性現象”在不同領域中有不同的解釋,以下是兩種主要情境下的含義及特點:
在化學平衡領域,彈簧現象用于描述系統對外界條件變化的響應。當外界施加壓力(如改變濃度、壓力或溫度)時,系統會通過調整自身狀态來抵抗這種變化,但無法完全恢複原狀。例如:
在路基施工中,指土壤因含水量過高或粘性過大,碾壓時出現彈性變形,導緻無法壓實。具體表現為:
該現象的核心是“彈性抵抗與部分恢複”,既可用于解釋化學平衡的動态調整,也可描述工程材料的異常形變。需根據具體場景區分其應用。
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