高分子與複合材料

關於黏彈性力學模型的敘述,下列何者正確?

  1. A將彈簧與阻尼器串聯的馬克士威模型,可以表示一定應變下的應力鬆弛
  2. B將彈簧與阻尼器並聯的佛克特模型,可以表示一定應變下的應力鬆弛
  3. C馬克士威模型可以表示一定應力下應變趨近一定值的潛變
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正確答案:A. 將彈簧與阻尼器串聯的馬克士威模型,可以表示一定應變下的應力鬆弛

對馬克士威模型(串聯)施加一定應變時,起初彈簧伸長而產生應力,之後阻尼器緩慢伸長、彈簧收縮,因此應力以 σ = σ₀exp(−t/τ)(τ = η/E)的形式鬆弛。在佛克特模型(並聯)中,彈簧與阻尼器的應變始終相等,因此在一定應變下應力不會鬆弛。佛克特模型表示的是在一定應力下應變隨時間趨近一定值的延遲彈性(潛變)。對馬克士威模型施加一定應力時,應變不會趨近一定值,而是與時間成正比持續增加。實際的高分子以組合這些模型的4元件模型等來近似。

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