实际橡胶的粘弹性---应力松弛
一，应力松弛
1.应力松弛的意义
在恒定温度下，将橡胶伸长至一定长度，随着时间的推移，保持此长度的应力将逐渐减小，这种现象叫应力松弛。或者说，恒温，恒定变形下，应力是时间的函数。
产生应力松弛现象的原因是因为橡胶的粘度很大，外力作用于其上的瞬时间不可能均匀分布，有的链段可能还没有受到外力的作用。由于力分布不均匀，内应力很大，分子处于紧张状态。然后，分子链移动，重排，经过一定的时间后方能消除内应力，达到平衡状态。此时，应力亦下降至平衡值。所以应力松弛是消除粘性阻碍的过程。但对生胶来说，虽有分子链间的相互缠结，但毕竟不是性的横键，分子将逐渐产生链间的相对位移而解脱纠缠，应力最终将松弛至零。图5-20表示硫化橡胶分子链的应力松弛过程，若是生胶，最终将有塑性流动，应力减至零而无平衡应力。
2.简单的应力松弛模型-马氏（Maxwall）模型
运用简单的模型可以帮助理解应力松弛现象。的是马氏模型。如图5-21所示。这种模型由一弹簧和一置于粘性液体中的活塞（粘壶）串联而成。弹簧代表卷曲的分子链，粘壶表示分子间的吸引力。当外力作用于模型上时，弹簧先行张开，代表理想橡胶分子链受力后立即变形。弹簧上所受的力立即传给活塞，但活塞的移动收到周围粘性液体的阻碍，需要经过一段时间才能移动。因此，加力的瞬时，全部变形都体现在弹簧上，随着加力时间的延长，粘壶运动，弹簧的伸长逐渐减小，保持模型变形恒定的力也随之减小。