logonew chat icon top
  • icon-chaticon-chat-active搜题/提问
    new chat icon
    新建会话
  • icon-calculatoricon-calculator-active计算器
  • icon-subjecticon-subject-active学科题目
  • icon-pluginicon-plugin-active浏览器插件
  • icon-uploadicon-upload-active上传题库
  • icon-appicon-app-active手机APP
recent chat icon
历史记录
首页
/
材料科学
题目

弹性模量何谓材料的弹性?弹性模量的物理意义是什么?哪些因素影响材料的弹性模量?材料的静态弹性模量和动态弹性模量有何差异?1)给材料施加外力,材料会发生变形,外力去除后材料能恢复原状的性质称为材料的弹性。2)E的物理意义:宏观上E代表材料对弹性正应变的抗力;微观上E表征原子间的结合力。3)影响因素(1)________:原子结构不同,价电子层和能带结构不同,直接影响原子间相互作用势能;再加上晶体结构不同,原子间距和近邻原子数都不同,也对原子的相互作用势能和恢复力系数β有影响。E 对晶体结构十分敏感。(2)________:温度通过热膨胀或热振动,影响原子间距,进而影响弹性模量;另外,温度还能显著降低原子位移的阻力。(3)________:对于介电质和铁磁质,电场、磁场能分别引起电致伸缩、磁致伸缩,再加上热膨胀、外力等因素的复合作用,也会影响弹性模量。(4)变形速率和弛豫时间:由于应变在微观上常与原子迁移、位错运动、晶界滑移等机制相关,而这些微观运动是需要时间来完成的,因此,宏观上的变形速率、弛豫时间等因素也能影响E。4)________:由材料的单向拉伸实验和应力、应变曲线获得的弹性模量。________:由共振频率法和超声法测得的弹性模量。静态模量大多低于动态模量,这是因为静态测试弹性模量:(1)测试时的应变速率太低,过程中容易产生应变弛豫现象;(2)测试时应力太大,很难保证微观上不发生塑性变形。

弹性模量何谓材料的弹性?弹性模量的物理意义是什么?哪些因素影响材料的弹性模量?材料的静态弹性模量和动态弹性模量有何差异?

1)给材料施加外力,材料会发生变形,外力去除后材料能恢复原状的性质称为材料的弹性。

2)E的物理意义:宏观上E代表材料对弹性正应变的抗力;微观上E表征原子间的结合力。

3)影响因素

(1)________:原子结构不同,价电子层和能带结构不同,直接影响原子间相互作用势能;再加上晶体结构不同,原子间距和近邻原子数都不同,也对原子的相互作用势能和恢复力系数β有影响。E 对晶体结构十分敏感。

(2)________:温度通过热膨胀或热振动,影响原子间距,进而影响弹性模量;另外,温度还能显著降低原子位移的阻力。

(3)________:对于介电质和铁磁质,电场、磁场能分别引起电致伸缩、磁致伸缩,再加上热膨胀、外力等因素的复合作用,也会影响弹性模量。

(4)变形速率和弛豫时间:由于应变在微观上常与原子迁移、位错运动、晶界滑移等机制相关,而这些微观运动是需要时间来完成的,因此,宏观上的变形速率、弛豫时间等因素也能影响E。

4)________:由材料的单向拉伸实验和应力、应变曲线获得的弹性模量。

________:由共振频率法和超声法测得的弹性模量。

静态模量大多低于动态模量,这是因为静态测试弹性模量:

(1)测试时的应变速率太低,过程中容易产生应变弛豫现象;

(2)测试时应力太大,很难保证微观上不发生塑性变形。

题目解答

答案

原子结构和晶体结构 温度 电、磁场 静态弹性模量 动态弹性模量

解析

本题考查弹性模量的核心概念及其相关知识点,需掌握以下内容:

  1. 材料弹性的定义:外力作用下材料发生变形,外力去除后能完全恢复原状的性质。
  2. 弹性模量(E)的物理意义:从宏观和微观角度理解材料抵抗弹性形变的能力。
  3. 弹性模量的影响因素:需结合材料的原子结构、晶体结构、温度、电/磁场等角度分析。
  4. 静态弹性模量与动态弹性模量的差异:通过测试方法(单向拉伸实验 vs. 共振频率法/超声法)及结果差异理解两者的区别。

(1)弹性模量的定义

材料在外力作用下发生弹性形变时,弹性模量(E)描述了材料抵抗弹性正应变的能力。其物理意义可从宏观和微观两方面理解:

  • 宏观:材料在外力作用下产生弹性形变时的刚性大小。
  • 微观:原子间结合力的强弱,结合力越强,弹性模量越大。

(2)弹性模量的影响因素

  1. 原子结构和晶体结构
    • 原子结构决定价电子层和能带结构,影响原子间作用势能。
    • 晶体结构决定原子间距和近邻原子数,直接影响弹性模量。
  2. 温度
    • 温度升高导致热膨胀,改变原子间距。
    • 高温下原子热振动增强,降低原子间结合力。
  3. 电、磁场
    • 电场引起电致伸缩,磁场引起磁致伸缩,改变材料尺寸,从而影响弹性模量。

(3)静态弹性模量与动态弹性模量

  • 静态弹性模量:通过单向拉伸实验(应力-应变曲线)测得,测试速率低易产生应变弛豫,且高应力可能导致局部塑性变形,故值较低。
  • 动态弹性模量:通过共振频率法或超声法测得,测试速度快,避免弛豫和塑性变形,故值较高。

相关问题

  • “的却良”材质得以广泛普及,关键在于改革开放初期国家对()设备的引进与改造。 A. 化工B. 石油C. 化纤D. 钢铁

  • 高分子材料具有()优良性能。 A. 密度小B. 弹性高C. 耐腐蚀D. 装饰性能好E. 比强度大

  • 本章中介绍的金属激光切割机适合加工的材料() A. 碳钢B. 不锈钢C. 铝合金D. 亚克力

  • 钢号中第一位数字表示钢中的平均含碳量,若为合金结构钢,第一位数字表示平均含碳量的()A. 十分数B. 百分数C. 千分数D. 万分数

  • 陶瓷植入材料主要有: A. 生物惰性陶瓷B. 生物活性陶瓷C. 生物可吸收性陶瓷D. 生物不可吸收性陶瓷E. 生物降解陶瓷

  • 【单选题】船用中、高速柴油机活塞材料常用选用()。A. 灰口铸铁 B. 铝合金 C. 球墨铸铁 D. 铸钢

  • 生产钢化玻璃、夹层玻璃、镀膜玻璃及中空玻璃的原片是()。A. 热熔玻璃B. 平板玻璃C. 磨砂玻璃D. 雕刻玻璃

  • 一般而言,相对比医用金属、高分子、陶瓷材料的加工及成形性能而言,下列说法错误的是A. 金属的加工及成形性能非常好,可以加工成几乎任何形状,延展性好B. 高分子材料的加工性能好,有一定的韧性C. 陶瓷的脆性较大,无延展性D. 金属的脆性较大

  • 拉伸试件拉断后,首先进行的操作是( )。A. 先点击“初始位置”使横梁返回原位B. 先取下破坏的试件,将新试件一端插入上夹头夹好,再点击“初始位置”使横梁返回原位C. 先取下破坏的试件,点击“初始位置”使横梁返回原位,再装新试件

  • 本章中介绍的金属激光切割机适合加工的材料() A. 铝合金B. 不锈钢C. 碳钢

  • ()银:是指含银92.5%的银,在国际标准上被公认为纯银标准。A. 950B. 925C. 970D. 820

  • 砂轮的磨粒材料有()。 A. 碳化物B. 棕刚玉C. 白刚玉D. 金刚石

  • 纳米科技中的“纳米”通常指多大尺寸范围?A. 10^-3米B. 10^-6米C. 10^-9米D. 10^-12米

  • 碳酸饮料瓶身常印有三角标识,且里面 数字 1 ,这种高分子材料可能是 A PP B PET C PE D P

  • 焊接电子元件时,常用的焊锡丝主要成分是() A. 纯锡B. 锡铅合金C. 铅D. 锡银合金

  • 钢铁中除了含有铁、碳元素之外,还有少量的锰、硅、硫、磷等杂质元素,其中锰和硅是有益元素,而硫和磷是有害元素,需要严格控制其含量。 A. 正确B. 错误

  • 二、判断题(×)1、钢的强度、硬度、塑性和韧性,随钢中碳元素含量的增加而提高。(×)2、桥梁建筑用钢材应具备良好的综合力学性能、焊接性和防锈性。(√)3、Q195、Q255都是碳素结构钢的牌号。(√)4、若钢材抗拉强度一定,其屈服强度越大,延缓结构损坏过程的潜力越小。(×)5、A钢材伸长率为20%,B钢材伸长率为30%,则A钢材的塑性比B钢材的塑性好。(×)6、屈强比越低,结构可靠性越高,所以,在工程设计中采用屈强比小的好。(×)7、钢的强度和硬度随含碳量的增加而提高,所以,钢材中含碳量越大越好。(√)8、屈强比是指屈服强度与抗拉强度的比值,此值越小,结构的可靠性越高。9、经过冷加工钢筋,其屈服强度大为提高,但塑性显著降低,脆性随之增加。( )

  • 当外力消除后变形不能消失,这种变形称为塑性变形(或残余变形)。() A. 对B. 错

  • 最常用的半导体材料是硅和锗。()A. 正确B. 错误

  • 纤维板是以植物纤维为主要原料,经破碎浸泡、研磨成木浆,加人一定的胶料,再经过热压成型和干燥等工序制成的一种人造板材,一般分为()。 A. 中密度纤维板B. 硬质纤维板C. 轻质纤维板D. 软质纤维板

上一页下一页
logo
广州极目未来文化科技有限公司
注册地址:广州市天河区黄村大观公园路10号3N2
关于
  • 隐私政策
  • 服务协议
  • 权限详情
学科
  • 医学
  • 政治学
  • 管理
  • 计算机
  • 教育
  • 数学
联系我们
  • 客服电话: 010-82893100
  • 公司邮箱: daxuesoutijiang@163.com
  • qt

©2023 广州极目未来文化科技有限公司 粤ICP备2023029972号    粤公网安备44011202002296号