Температурная зависимость модуля упругости, Билет 9-3

Температурная зависимость модуля упругости, Билет 9-3

Модуль упругости (модуль Юнга) – Е

Модуль упругости характеризует силы взаимодействия между соседними атомами в кристаллической решетке и соответственно электронные конфигурации, влияющие на эти силы. Средняя энергия межатомного взаимодействия изменяется с температурой, поэтому модуль упругости также зависит от температуры. Термический коэффициент модуля упругости е изменяется с температурой так же, как теплоемкость, а именно:

При увеличении температуры модуль упругости уменьшается:

Т.Е., при низких температурах модуль упругости изменяется пропорционально Т⁴ , а при высоких температурах - пропорционально Т.0

При температурах выше 0,5Т_пл наблюдается отклонение температурной зависимости модулей упругости от линейной. При нагревании от низких температур до плавления модули упругости металлов уменьшаются на 20-30%.

Монотонный ход температурной зависимости модулей упругости прерывается в точках фазовых переходов (установление ферромагнитного или антиферромагнитного порядка, аллотропические превращения и т.п.).

На (рис. 1-3) при температурах от -253 0С до + 1700 0С приведены зависимости модуля упругости некоторых металлов от температуры.

Зависимость относительного изменения модуля упругости некоторых материалов по сравнению с таковым при 20 °С - от температуры

Рис. 1 Зависимость модуля упругости сталей и сплавов от температуры

Рис. 2 Зависимость модуля упругости металлов от температуры

Рис. 3 Видно, что в целом модуль упругости понижается с ростом температуры.

Дата добавления: 2015-08-27