
【化】 complex compliance
complex number; plural; pluralism; plurality
【計】 complex number
【經】 complex number
【建】 compliance
複數柔量(Complex Compliance)是材料力學中描述粘彈性材料動态力學性能的關鍵參數,尤其在聚合物、生物材料等領域應用廣泛。其中文标準術語為“複數柔量”,英文對應“complex compliance”,符號通常記為 ( J^* )。
複數柔量定義為複數模量(Complex Modulus)的倒數,表征材料在交變應力作用下的應變響應能力。其數學表達式為: $$ J^* = J' - iJ'' $$ 其中:
複數柔量通過動态力學分析(DMA)實驗測量,描述材料在周期性載荷下儲存能量(彈性)與耗散能量(粘性)的比例關系。例如,高分子材料在玻璃化轉變區時 ( J'' ) 顯著增大,表明能量損耗加劇。
若複數模量 ( G^ = G' + iG'' ),則複數柔量滿足: $$ J^ = frac{1}{G^*} = frac{G'}{{G'} + {G''}} - ifrac{G''}{{G'} + {G''}} $$ 該公式明确揭示了柔量與模量間的倒數運算關系。
材料類型 | ( J' ) (Pa⁻¹) | ( J'' ) (Pa⁻¹) | 測試頻率 (Hz) |
---|---|---|---|
矽橡膠 | 1.2×10⁻⁶ | 3.5×10⁻⁷ | 1 |
聚乙烯 | 8.7×10⁻⁹ | 2.1×10⁻⁹ | 100 |
人體軟骨 | 2.3×10⁻⁸ | 9.8×10⁻⁹ | 10 |
權威參考文獻:
- 國家标準《GB/T 21073-2007 高分子材料動态力學性能的術語》
- 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]
“複數柔量”是一個專業術語,其含義需要結合“複數”和“柔量”兩部分解釋:
複數在數學中表示形如 $a+bi$ 的數,其中:
“柔量”(Compliance)是材料科學或力學中的術語,通常指材料在應力作用下産生應變的能力,是剛度的倒數。例如,彈性柔量描述材料彈性變形特性(參考)。
複數柔量(Complex Compliance)用于描述材料的動态力學行為,尤其在粘彈性材料(如高分子)中:
複數柔量常見于動态力學分析(DMA)中,用于表征材料在交變應力下的頻率或溫度依賴性響應,例如研究聚合物的玻璃化轉變()。
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