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材料在荷載作用下的力學回響,除了與在靜力作用下的影響因素有關,與荷載作用時間、大小、頻率及重複效應等也有關,具有一定的應力依賴性。彈性模量是表征材料力學強度的一個重要參數。在動荷載作用上,材料內部產生的應力、應變回響均為時間的函式,相應地,彈性模量在外載作用過程中也不是一成不變的,材料動態模量定義為應力幅值的比值(見式1) ,以表征材料在不同的外載作用下不同的回響特性。
E( t) =| σ( t) | / | ε( t) | = σ/ε (1)
式中
E( t) 為動態模量;σ( t) 、ε( t) 為應力和應變時間函式;σ、ε分別為應力和應變的振幅。材料的動態模量較之於靜態模量在數值上是不相同的。在靜載作用,由於外載的恆定,材料變形回響充分,不僅有彈性範圍內的瞬間變形,還有流動發生的粘彈變形,而在動載作用下荷載周期變化、材料變形回響的滯後,使得模量值有所增大。試驗結果表明:動態模量一般為靜態模量的1. 5～2. 0 倍,並且隨著荷載級位的增加,動、靜模量的差別逐漸減小。動態模量具有一定的應力依賴性,與外荷載之間關係為:當動態載入頻率不變時,動態模量隨應力幅值的增大而增大。
