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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料的松弛现象应力松弛应力松弛stressrelaxation金属在恒定高温的承载状态下，总应变保持不变，而应力随时间的延长逐渐降低的现象，简称松弛。松弛和蠕变是一个问题的两个方面。材料在恒定高温下工作,当保持应力恒定就产生蠕变,而当保持总应变恒定就产生松弛。由lg-t为坐标作出的曲线叫应力松弛曲线。曲线的第阶段应力随时间急剧降低；第阶段应力下降逐渐缓慢并趋向稳定。第阶段，与t呈线性关系。图中0为试样的初始应力，为第阶段假定初始应力，为第阶段松弛曲线与横坐标的夹角。通常和分别表示材料
2、的晶间和晶内松弛稳定性。它们的数值越大，材料的抗松弛性能越好。法兰上使用的螺栓是应力松弛的典型例子。在拧紧螺母时，依靠螺栓弹性应变产生的拉力达到紧固。在使用过程中螺栓的弹性应变有一部分转变为塑性应变，因而拉力下降，这时螺栓的总应变并未改变。金属材料在常温下虽也有应力松弛现象，但进展得很缓慢，可以忽略不计。在高温下，应力松弛变得很显著，在机械设计中必须予以重视。应力松弛stressrelaxation粘弹性材料在总应变不变的条件下，由于试样内部的粘性应变(或粘塑性应变)分量随时间不断增长，使回弹应变分量随时间逐渐降低，从而导致变形恢复力随时间逐渐降低的现象。测定应力松弛曲线是测定松弛模量的实验基
3、础。高温下的紧固零件，其内部的弹性预紧应力随时间衰减，会造成密封泄漏或松脱事故。松弛过程也会引起超静定结构中内力随时间重新分布。用振动法消除残余应力就是设法加速松弛过程，以便消除材料微结构变形不协调引起的内应力。使流动的粘弹性流体速度梯度减小或突然降为零，流体中的应力逐渐降低或消失的过程也称为应力松弛。应力松弛stressrelaxation粘弹性材料在总应变不变的条件下，由于试样内部的粘性应变(或粘塑性应变)分量随时间不断增长，使回弹应变分量随时间逐渐降低，从而导致变形恢复力随时间逐渐降低的现象。测定应力松弛曲线是测定松弛模量的实验基础。高温下的紧固零件，其内部的弹性预紧应力随时间衰减，会造
4、成密封泄漏或松脱事故。松弛过程也会引起超静定结构中内力随时间重新分布。用振动法消除残余应力就是设法加速松弛过程，以便消除材料微结构变形不协调引起的内应力。使流动的粘弹性流体速度梯度减小或突然降为零，流体中的应力逐渐降低或消失的过程也称为应力松弛。各位领导、老师们，你们好！今天我要进行说课的内容是聚合物的力学松弛现象。我的说课内容包括如下几个部分：一，说教材；二，说教学目的；三，说教学重点难点；四，说教法；五，说学法；六，说教学过程；七，教学效果分析。一、说教材的地位和作用本节内容聚合物的力学松弛现象是化学工业出版社出版的金日光先生主编的第三版高分子物理第七章第一节内容。高分子物理是研究高分子物
5、质物理性质的科学。其主要研究内容为聚合物的分子结构、聚合物的分子运动、聚合物的多种物理性质。其中本节内容是聚合物黏弹性的表现形式。本节内容前面承接聚合物的微观分子结构和聚合物的分子运动，所以这部分内容是前面微观知识的宏观体现，且为生产过程中聚合物的成型加工垫定了理论基础。二、说教学目的1.知识与技能掌握聚合物黏弹性定义、特点、意义；掌握三种力学松弛现象的定义、原因、影响因素、意义等。2.过程与方法通过聚合物分子运动的理论学习，掌握将聚合物的宏观现象与聚合物分子运动相结合的学习方法。3.情感态度与价值观调整学习态度，理论联系实际，更好的为高分子类企业生产研究服务。三、说教学重点难点考虑到聚合物与
6、小分子材料的不同，在吃透教材的基础上，我确定了一下教学重点和难点。教学重点：聚合物黏弹性定义、特点、意义；四种力学松弛现象的定义、原因、影响因素、意义等。教学难点：聚合物分子运动明显区别与小分子运动、动态力学条件下聚合物的滞后与内耗是一个难点。为了讲清教材的重、难点，使学生能够达到本节内容设定的教学目标，接下来我再谈一谈教法和学法。四、说教法我们都知道分子运动是微观的，是肉眼无法观察到的，而聚合物的大分子运动比普通的小分子运动更复杂。聚合物的力学松弛现象与聚合物的分子运动特点是息息相关的。因此，基于本章内容的特点，我主要采用以下几种教学方法。1.多媒体演示法用多媒体演示聚合物力学松弛过程中大分
7、子的运动情况。使抽象的事物形象化。2.类比法将线性大分子比喻为面条，将交联型大分子比喻为网络。3.微观与宏观结合法将聚合物的微观分子运动与对映的宏观性质放在一起讲解。五、说学法掌握好的学习方法比知识本身更重要，因此，我教学过程中特别重视学习方法的指导。针对本节内容的特点，我建议学生注重以下学习方法：1.采用归纳、总结、及逻辑简化的学习方法缕清教材思路，善于归纳总结，将知识点串联起来。2.微观与宏观结合法将聚合物的大分子运动与宏观的力学松弛现象相结合，理解记忆，避免死记硬背。3.理论联系实际、活学活用六、说教学过程在教学过程中，我会注重突出重点、条理清晰、将知识点贯通连接起来，注重互动、交流，最
8、大限度的调动学生的积极性和主动性。1.导入新课：首先回顾前面所学的聚合物的分子结构，温故而知新，让学生了解新知识与旧知识之间的联系。其次，通过实例法来激起学生的求知欲，如悬挂的雨衣时间长了为什么会变长。2.讲授新课：a.聚合物的黏弹性基本情况教学：带领学生从粘弹性的字面意思来理解粘弹性，所谓的“黏”是指理想粘性液体，它符合牛顿流动定律，形变不可回复；所谓的“弹”是指理想弹性固体，它符合胡克定律，形变可立即回复。那么聚合物的粘弹性是指综合了固体的弹性和液体的粘性的特殊性质。接着举例说明粘弹性具有指导加工的意义，如采用交联的方式来减小材料的形变。直接点出聚合物的粘弹性体现于力学松弛现象，由此引出力
9、学松弛的概念。b让学生自行阅读本节内容，让学生大体了解力学松弛的内容。接下来带领学生对三种力学松弛现象蠕变、应力松弛、滞后与内耗进行逐条分析。c蠕变的教学：首先通过多媒体动画演示悬挂的雨衣逐渐变长、软质PVC勾着一定质量的砝码就会慢慢伸长，接下砝码后慢慢回缩。鼓励学生找出这两个实例的相同点，即温度和受力相同的条件下逐渐发生形变。由此引出蠕变的定义，即在一定温度和恒定应力作用下，式样应变随着时间增大的现象。然后，通过蠕变曲线和蠕变回复曲线的方式详细解说蠕变是三种形变的叠加，即普弹形变、高弹形变、黏流形变。比较三种形变的特点、可否回复等。接着请学生讨论三种形变分别对应了哪种形式的分子运动，最后由教
10、师总结，这也从分子角度上解释了蠕变的原因，即上面两个实例的原因。在蠕变原因的基础上，引导学生考虑蠕变的影响因素有哪些？怎样防止材料蠕变？最后由教师总结该问题。d应力松弛的教学：与蠕变类似，首先多媒体动画演示拉伸一块未交联的橡胶，保持形变恒定，橡胶的回弹力逐渐消失。有该实例引出应力松弛的定义，即在恒等温度和形变的条件下，应力随着时间逐渐减小的现象。接着引导学生相互讨论从分子角度解释应力松弛的原因、影响因素以及物理意义。然后由教师总结该问题。e滞后和内耗的教学：首先让学生明确滞后和内耗与前面两种力学松弛的主要区别为前者为动态力学行为，后者为静态力学行为。多媒体动画演示动态力学行为研究的必要性，比如
11、橡胶轮胎、传送皮带等不停的在交变应力下工作，动态力学行为更接近实际情况。在此基础上引入滞后和内耗的定义，并通过作图的方式加以解释。引导学生从分子角度思考滞后和内耗产生大的原因是什么？结构、温度和频率三个因素对其有怎样的影响？其测定方法有哪些？最后由教师分别对这些问题进行详细解释。到此，讲授新课完毕。3.课堂小结及布置作业思考：1.玻璃态、高弹态、粘流态、交联聚合物的蠕变曲线？2.轮胎、防震、吸音材料希望内耗大还是小？4.板书设计板书我会注重条理系统性，直观性，条理性，将知识点串联起来。七、教学效果分析如何激发学生的学习兴趣、提高学生的求知欲望是提高教学水平的目标之一，本节课通过微观与宏观结合，
12、启发学生积极思考，充分参与到课程教学中，教学效果显著。我的说课完毕，谢谢大家。高分子材料的蠕变和松弛行为高分子材料具有大分子链结构和特有的热运动，决定了它具有与低分子材料不同的物理性态。高分子材料的力学行为最大特点是它具有高弹性和粘弹性。在外力和能量作用下，比金属材料更为强烈地受到温度和时间等因素的影响，其力学性能变化幅度较大。高聚物受力产生的变形是通过调整内部分子构象实现的。由于分子链构象的改变需要时间，因而受力后除普弹性变形外，高聚物的变形强烈地与时间相关，表现为应变落后于应力。除瞬间的普弹性变形外，高聚物还有慢性的粘性流变，通常称之为粘弹性。高聚物的粘弹性又可分为静态粘弹性和动态粘弹性两
13、类。静态粘弹性指蠕变和松弛现象。与大多数金属材料不同，高聚物在室温下已有明显的蠕变和松弛现象。本文章主要介绍高聚物的蠕变和应力松弛现象产生的原因、过程，应用以及如何避免其带来的损害。1高分子材料蠕变高分子材料的蠕变即在一定温度和较小的恒定外力作用下、高分子材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。蠕变过程及原理图1-1就是描写这一过程的蠕变曲线，t1是加荷时间，t2是释荷时间。从分子运动和变化的角度来看，蠕变过程包括下面三种形变：当高分子材料受到外力作用时，分子链内部键长和键角立刻发生变化，这种形变量是很小的，称为普弹形变。当分子链通过链段运动逐渐伸展发生的形变，称为高弹形变。如果分子间没有化学
14、交联，线形高分子间会发生相对滑移，称为粘性流动。这种流动与材料的本体粘度有关。在玻璃化温度以下链段运动的松弛时间很长，分子之间的内摩擦阻力很大，主要发生普弹形变。在玻璃化温度以上，主要发生普弹形变和高弹形变。当温度升高到材料的粘流温度以上，这三种形变都比较显著。由于粘性流动是不能回复的，因此对于线形高聚物来说，当外力除去后会留下一部分不能回复的形变，称为永久形变。图1-1蠕变曲线图1-2线型高聚物的蠕变曲线图1-2是线型高聚物在玻璃化温度以上的蠕变曲线和回复曲线，曲线图上标出了各部分形变的情况。只要加荷时间比高聚物的松弛时间长得多，则在加荷期间，高弹形变已充分发展，达到平衡高弹形变，因而蠕变曲
15、线图的最后部分可以认为是纯粹的粘流形变。蠕变与温度高低和外力大小有关，温度过低，外力太小，蠕变很小而且很慢，在短时间内不易觉察；温度过高、外力过大，形变发展过快，也感觉不出蠕变现象；在适当的外力作用下，通常在高聚物的玻璃化温度以上不远，链段在外力下可以运动，但运动时受到的内摩擦力又较大，只能缓慢运动，则可观察到较明显的蠕变现象。蠕变是材料弹性与粘性的相互作用结果，材料弹性好，其蠕变应力大，蠕变温度高，如果粘性大于弹性则反之，让我们可以把握实际可能出现的情况。所以一般来讲，特别是塑料或者压敏胶，材料加工要蠕变好(流动性好)，而材料应用则需蠕变差(材料稳定，蠕变意味着材料发生变化)。蠕变涉及到材料结构、分子量、分子链等等因素。避免蠕变，就是想方法让材料稳定，如提高弹性让临界应力大，添加抗氧剂让耐老化性能好，分子结构稳定。高分子材料蠕变的应用利用高分子材料的蠕变性能可以制作蠕变性防水材料。蠕变性防水材料可以作为防水涂料单独使用、与卷材复合使用或者在现有的防水卷材底层先行涂敷成为自粘卷材。聚合物材料在一定温度下承受恒定载荷时，首先会迅速发生变形，然后会
