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2017-01-13 发布于四川
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(高聚物的力学性质

* 第七章高聚物的力学性质 1.试证明小形变时体积不变的各向同性材料的泊松比ν＝1/2。解： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2．25℃是聚苯乙烯的杨氏模量为4.9?105磅/吋2，泊松比为0.35，问其切变量和体积模量是多少？（以帕斯卡表示）解：设伸长了x寸。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3．100磅的负荷施加于一试样，这个试样的有效尺寸是：长4寸，宽1寸，厚0.1寸，如果材料的杨氏模量是3.5×1010达因/厘米2，问加负荷时试样伸长了多少厘米？解：设伸长了x寸。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5. 试证明应力－应变曲线下的面积比例于拉伸试样所做的功。解：应力应变曲线面积为： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 6. 拉伸某试样，给出如下数据：作应力－应变曲线图，并计算杨氏模量，屈服应力和屈服时的伸长率。这个材料的抗张强度是多少？解：从图中得：杨氏模量为35036.59磅/寸2，屈服应力为1701磅/寸，屈服时伸长率为0.06，抗张强度为1380磅/寸2。 ε×103 σ（磅/寸2） 5 250 10 500 20 950 30 1250 40 1470 50 1565 60 1690 70 1660 80 1500 90 1400 100 1385 120 1380 150 1380(断) Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 7. 试比较非晶态高聚物的强迫高弹性、结晶高聚物的冷拉、硬弹性聚合物的拉伸行为和某些嵌段共聚物的应变诱发塑料－橡胶转变，从结构观点加以分析，并指出其异同点。解：非晶态高聚物在大外力作用下发生大形变，其本质与橡胶的高弹形变一样，但表现形式有差别，是在大外力帮助下，冻结的链段开始运动。强迫高弹性主要由高聚物结构决定。必要条件是高聚物要有可运动的链段，通过链段运动使链构象改变表现出高弹形变，但又不同于普通高弹形变，要求分子具有柔性链结构，但不能太柔软，Tb与Tg的间隔较大。结晶高聚物的拉伸是在单向过程中分子排列产生很大的变化。在结晶高聚物中微晶也进行重排，甚至某些晶体可能破裂成较小的单位，然后再去向的情况下再结晶。拉伸后的材料在熔点以下不易恢复到原先未取向的状态，然而只要加热到熔点附近，还是能会回缩到未拉伸状态的。因而这种大形变本质上也是高弹性。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 结晶与玻璃态高聚物的拉伸情况有许多相似之处。两种拉伸过程都经历弹性变形、屈服、发展大形变以及应变硬化等阶段。拉伸的后阶段材料都呈现强烈的各向异性，断裂前的大形变都是高弹形变，统称为冷拉。另一方面，两种拉伸又有差别，可被冷拉的温度范围不同。本质差别在于晶态高聚物的拉伸伴随着比玻璃态高聚物复杂的多的分子聚集态结构的变化，后者只发生分子链的取向，不发生相变，而前者还包含结晶的破坏、取向和再结晶等过程。硬弹性材料片晶之间存在由系带分子构成的联结点，在受到张力时，内部晶片将发生弯曲和剪切弹性形变，晶片间被拉开，形成网格状的结构，因而可以发生较大形变。而且形变愈大，应力愈高。外力消失后，形变大部分可回复。应变诱发塑料－橡胶转变是因为试样在亚微观上具有无规取向的交替层状结构，其中塑料相和橡