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玻璃的弹性

所有的固体在不同的外加载荷作用过程中,会分别或同时出现弹性、黏性、塑性以及脆性响 应。一般在较低应力条件下所发生的变形(或应变)可以恢复,在较高应力条件下所发生的变形 则只恢复其中一部分。如果可逆的变形随载荷的加减而同时加减,则为弹性变形。若变形滞后于 载荷,则具有黏弹性。当这种变形与作用力成比例,当力的作用除去时又恢复原状,这种性质称 为线弹性。

受到外加应力时,固体中原子间距和内能都发生改变,从而在固体中引起弹性反应。与原子 间距相比,固体内各处邻近原子之间的相对位移都是很小的。这时应力-应变关系是线性的,这 一阶段就称为近似弹性阶段。

固体中的弹性变形与应力、温度、时间有关,这种性质在力学上称为黏弹性。在应变很小 时,应力-应变关系近似于线形,所以称为线形黏弹性。

固体材料在受力条件下应力-应变关系的方程式称为材料本构方程式。研究和评价材料的强 度或破坏时,首先用材料的应力-应变关系分析内部应力状态,然后选用合适的破坏准则判别其 强度和破坏。这一应力-应变关系与固体物质组分和组织结构等因素有关。各种固体的应力-应变 曲线都不相同,所以不同材料内部应力-应变状态和破坏形式也各不一样。

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