什么是佩恩效应

Question

如题所述

Answer 1

佩恩效应是指人们将填充橡胶的动态模量随着应变的增加而急剧下降的现象。

橡胶材料在受到周期性的应力作用下，随着时间的推移呈现出的应力松弛现象和非线性变形行为。这种效应会导致橡胶材料的应力和变形，橡胶材料通常在大变形，即非线性条件下使用，因此，非线性粘弹性对于橡胶材料的表征是非常重要的。动态模量与所谓佩恩效应，应变振幅的依赖关系是橡胶材料非线性行为的实例之一。

在线性粘弹性范畴，可以通过试验测定最大应力和应变以及应力和应变波的相角差。因此能够分别定义储存模量G′和损耗模量G″。但是在非线性粘弹性范畴，即使向材料施加正弦振荡应变，应力波也偏离简单正弦波。因此仅能用动态模量绝对值｜G｜，表示橡胶材料的佩恩效应。

佩恩效应产生的条件：

佩恩效应是在小振醒循环载荷条件下产生的，表示的是接时粘弹诸存道量对所施加应力据媒的依性，在应力据幅在大约0.1%以上时，储存模量会随着振幅的增加而迅速下降，在应力振幅足够大概20%时，储存模量达到一个下限值，在储存模量降低的区域，损失模量出现最大值。佩恩效应取决于材料中的填料含量，对于未填充弹性体则不起作用。

从物理变化的角度，这个佩恩效应可以归因于材料微观结构的变形诱导变化，也就是说填料团簇附近弱物理键的破坏和修复过程。由于佩恩效应从本质上是橡胶弹性元件、汽车轮胎及其他产品中由频率和振幅所决定的动体稳定和阻尼行为，过去已经发展出了一些构建模型来构建佩恩效应。