卸載曲線有什麼物理意義

Ⅰ 載入、卸載過程對楊氏模量的影響

4.3.1 岩樣屈服之前的載入、 卸載過程

圖4-8a是1號花崗岩試樣多次單軸壓縮的試驗結果，最大載入應力約為單軸壓縮強度的80%。在軸向應力80MPa處，第二次壓縮比第一次線性程度提高，卸載的殘余變形也有所減小。以後岩樣變形過程沒有變化，載入過程和卸載過程的楊氏模量為56GPa，卸載的殘余變形幾乎消失。但載入和卸載過程仍不能完全重復，即在循環載入過程中岩樣吸收外界能量。

圖4-8 花崗岩單軸和不同圍壓的載入、卸載曲線

a—1號花崗岩試樣單軸壓縮試驗結果；b—2號花崗岩試樣不同圍壓載入、卸載曲線

圖4-8b是2號花崗岩試樣不同圍壓下載入、卸載的曲線。圍壓是逐次增大，岩樣的初期壓密階段減少，但平均楊氏模量並沒有明顯變化，約為57GPa。與單軸壓縮試驗的結果對照，可以發現圖4-8中不同圍壓下的試驗結果並不完全是圍壓引起的，載入順序也具有相當的影響。只要經過兩、三次載入、卸載，則岩樣的變形特性不再發生變化。需要說明的是，試驗用花崗岩試樣沒有肉眼可見的差異，但離散性依然是存在的。

圖4-9是煤樣A和B單軸循環載入的曲線。在第一次載入、卸載之後，試樣產生了殘余變形；卸載曲線稍有滯後。兩個煤樣變形都具有很好的線性特徵，卸載模量與載入模量差異甚小。另外，煤樣A在峰值應力之後，岩樣發生局部的劈裂，實際承載斷面減小，因而卸載和再載入的（名義）變形模量降低。試驗結束時煤樣仍有部分保持完好。

圖4-10a是煤試樣在圍壓5MPa和15MPa下的軸向載入和卸載過程。楊氏模量與圍壓沒有關系，並且卸載時煤樣同樣具有很好的線性特徵，卸載模量與載入模量完全相同。在開始卸載時軸向應力降低而變形幾乎保持不變。試樣內材料彈性應變的減小轉化為裂隙的滑移。摩擦力的方向發生改變。在主應力差降低到零時，試樣仍保留一定的軸向變形。不過在圍壓降低時軸向變形還會繼續恢復。

圖4-9 煤樣單軸循環載入曲線

圖4-10 煤樣在不同圍壓下的載入和卸載

圖4-10b是同一試樣其後在圍壓20MPa下進行的試驗。軸向卸載之後的再載入，也是軸向應力增加而變形幾乎保持不變。這同樣可以從煤樣層理之間摩擦力的方向改變來理解。當然軸向應力增加，材料肯定要產生壓縮變形。但單純礦物顆粒的變形量是很小的，而摩擦力改變方向時，載荷的增加並不引起層理面之間的滑移變形，因而煤樣總的變形很小。作為參考，該煤樣的楊氏模量為5.0GPa（本次試驗30個煤樣的最高值），僅相當於石灰岩、花崗岩的十分之一，即作為礦物本身的楊氏模量是很高的，但是煤因沉積構造而造成楊氏模量偏低。

又BC之間是圍壓降低過程，軸向應力也同等降低，以保持主應力差不變。C點處圍壓為零，再降低軸壓。在主應力差恆定時利用虎克定律得到

E/（1-2ν）=dσ₃/dε₁=20/（0.12×10^-2） （4.14）

該試樣的楊氏模量是5.0GPa，求得泊松比ν=0.35。又在保持軸向變形不變，僅利用圍壓與軸向應力之間的變化關系，也可以確定泊松比^［23］。

圖4-11是粉砂岩試樣在圍壓10MPa時，軸向循環載入的全程曲線。循環載入對岩樣的強度和屈服破壞過程沒有明顯影響。從圖4-11可以看出，岩樣卸載和載入過程不可重復。再載入過程是線性的；卸載過程是非線性的，切線模量隨應力降低而減小。卸載時岩樣變形恢復量很小，產生殘余變形。卸載端點處，試驗機的載入壓頭已經與岩樣完全脫開，岩樣的軸向應力就是圍壓10MPa。

圖4-11 粉砂岩試樣軸向循環載入

試驗所用砂岩盡管均勻、緻密，沒有缺陷，其楊氏模量也與圍壓無關。但砂岩本身具有許多空隙，載入過程首先使得岩樣內部裂隙閉合，摩擦力和正應力逐步增加以承載軸向應力，在此過程中會發生微小滑移。卸載時，裂隙內的摩擦力將抑制材料的回彈，並以殘余應力的形式保持下來。再載入時壓縮岩樣的變形就相對減小，從而楊氏模量提高，線性特徵得到強化。

在軸向應力低於單軸壓縮強度為34MPa的范圍內，對同一風化的紅砂岩試樣進行不同圍壓的循環載入，採用載荷控制載入。岩樣變形特徵相似，但楊氏模量隨著圍壓增大而明顯提高，圖4-12a是圍壓3MPa和30MPa時的試驗結果。顯然載入過程是線性的，而卸載過程具有非線性變形特徵。

圖4-12 紅砂岩試樣軸向循環載入

a—載荷控制載入；b—變形控制載入

圖4-12 b是另一個風化紅砂岩試樣軸向載入和卸載的試驗結果，採用變形控制載入，圍壓逐次增大。試樣的載入楊氏模量隨圍壓明顯增大。卸載過程和載入過程也完全不同。在卸載初期具有應力跌落，其後是線性變形，范圍隨圍壓而增大，最後是非線性的。除第一次卸載時殘余變形較大外，以後殘余變形大致相同。這些殘余變形在圍壓降低時仍將逐步恢復。經過圍壓從0增大到15MPa又減小到0的10次加、卸載之後，該試樣單軸壓縮的平均楊氏模量仍與一次壓縮破壞試樣的數值大致相同，只是載入初期的壓密階段減少。這表明就軸向變形而言，圖4-12中試驗曲線的區別主要是圍壓引起的，載入次序的影響僅局限於初期壓密階段。

卸載過程中的應力跌落是內部摩擦力改變方向引起的，非線性變形則表明，岩樣內的有效承載面積不斷減小，意味著原來閉合的空隙由於其附近材料的彈性恢復而張開。這是砂岩的特點。

4.3.2 岩樣屈服後的卸載和再載入過程

圖4-13是煤試樣在圍壓30MPa下的三次載入、卸載結果。第一次載入應力較低，變形特徵與圖4-10完全相同。第二次載入時岩樣發生屈服，在應力幾乎不增加時變形顯著增加。卸載時BC段應力降低量相應增大。這表明岩樣內的剪切滑移面增大，摩擦力在岩樣承載的軸向應力中所佔比重增大。不過其後CD段的變形仍是線性的，楊氏模量也與載入時相同。D點之後，變形成為非線性的。卸載結束時殘余變形增加不大，即AB段的滑移量也恢復了。這是通過裂隙的張開來實現的。第三次載入時首先是一段與卸載過程相似的非線性過程，表明裂隙的閉合、承載。其後試樣就開始屈服。由於試驗採用載荷控制，在主應力達31MPa時試樣發生破壞。這一結果表明，屈服之後的卸載會降低試樣的強度。

圖4-14是粉砂岩試樣在圍壓10MPa時，軸向循環載入的全程曲線。岩樣進入屈服狀態的有效卸載，使岩樣的強度降低^［24］。峰值應力之後進行卸載，岩樣在軸向產生很大的塑性變形；再載入時盡管變形仍是線性的，但楊氏模量降低。與圖4-11的峰前循環載入相比，岩樣屈服之後的變形特性與應力路徑的關系更加復雜。

圖4-13 煤樣多次載入、卸載結果

圖4-14 粉砂岩試樣循環載入

風化砂岩進行了多次不同圍壓的載入、卸載試驗。在圖4-15a中的4次試驗中，楊氏模量隨圍壓增大，但殘余變形大致相同。其力學特徵與圖4-12的紅砂岩相似。其後在圖4-15b中，圍壓30MPa時岩樣內部發生屈服，產生顯著的塑性變形。卸載時軸向應力的降低較大，殘余變形也增大許多。這種殘余變形表明試樣內部發生了整體的滑移，不能在卸載過程中恢復，即通常所說的塑性變形。但圍壓提高到40MPa時試樣變形又具有了很好的線性，這表明屈服破壞面由於摩擦力的作用，承載能力提高，不再滑移。而卸載後的殘余變形與原來的相同。

圖4-15 風化砂岩試樣多次載入、卸載

石灰岩也是一種典型的沉積岩。除局部的沉積缺陷之外，材料整體上具有均勻、緻密的特徵。1號石灰岩試樣單軸壓縮時，在峰值之前具有很好的線性變形特徵，抗壓強度是160MPa，楊氏模量是65GPa（圖4-16）。2號石灰岩試樣首次載入時圍壓為0.1MPa，初期軸向應力-變形成線性關系。在軸向應力達到45MPa後應力-應變關系偏離直線。這表明岩樣中某一缺陷或弱面達到了其承載能力，開始屈服，產生塑性變形。在其後進行的圍壓1MPa和5MPa試驗中，圍壓使缺陷的承載能力提高，在試驗范圍內未產生新的屈服變形。載入和卸載過程的應力-應變關系，都與1號試樣單軸壓縮時的相同。

圖4-16 石灰岩試樣的應力-應變曲線

圖4-15和圖4-16的試驗結果表明，岩樣卸載的楊氏模量不能直接表示其內部的損傷狀態。至於岩樣載入過程，由於裂隙可以承載正應力，並通過摩擦力承載剪切應力，所以楊氏模量與損傷狀態之間的關系更不確定。又基於有效應力定義的損傷因子，是通過單向拉伸的楊氏模量來確定^［25］，並不能直接用於描述岩石。第5章5.9節將予以具體討論。

4.3.3 討論

石灰岩顆粒細小，除了存在局部的沉積缺陷外，整體結構緻密、均勻。花崗岩內顆粒尺度較大，不均質性明顯；但顆粒之間接觸緊密，不易發生錯動，具有很好的整體變形特徵。兩種岩石載入和卸載的楊氏模量大致相同，與圍壓沒有關系。

煤的顆粒也非常細小，但存在方向恆定的層理面，軸向壓縮煤樣時，層理之間產生一定的變形使摩擦力達到最大值，其後若不發生屈服則具有均質材料的特徵；軸向卸載時層理之間的摩擦力方向會發生變化，抑制層理面之間的變形恢復，這種作用使煤樣具有均質材料的特徵，從而載入和卸載的楊氏模量大致相同，與圍壓沒有關系，表示了材料的變形特徵。

砂岩具有圓的顆粒，並含有大量不同方向的空隙。其圍壓不同，各個裂隙內的摩擦力變化過程也就不同，從而影響楊氏模量。風化砂岩的軸向壓縮變形越大卸載之後的殘余變形也越大，而與圍壓和軸向應力並沒有直接影響，顆粒之間位置變形是顯著的，而這種變形受到摩擦力的重大影響。

Ⅱ 吸收曲線和標准曲線有何區別在實際應用中各有何意義

吸收曲線和標准曲線區別為：性質不同、應用意義不同、變化不同。

一、性質不同

1、吸收曲線：吸收曲線是入射粒子被靶核吸收時，隨著入射粒子的能量變化形成的曲線。

2、標准曲線：標准曲線是通過測定一系列已知組分的標准物質的某理化性質，從而得到該性質的數值所組成的曲線。

二、應用意義不同

1、吸收曲線：吸收曲線可以通過中子被重核（如U238核）吸收的截面變化規律，獲取入射粒子被靶核吸收的概率。

2、標准曲線：標准曲線可以通過測定標准物質的物理/化學屬性跟儀器響應之間的函數關系，推導待測物質的理化屬性。

三、變化不同

1、吸收曲線：吸收曲線中，當入射粒子的能量在某一區間時，射向權重核會發生強烈的共振吸收現象，曲線也會出現許多共振峰。

2、標准曲線：標准曲線是標准物質的物理/化學屬性跟儀器響應之間的函數關系，通常情況下的標准工作曲線是一條直線。

Ⅲ 納米壓痕卸載曲線怪怪的是不是壓針問題

納米壓痕儀主要用於測量納米尺度的硬度與彈性模量，可以用於研究或測試薄膜等納米材料的接觸剛度、蠕變、彈性功、塑性功、斷裂韌性、應力-應變曲線、疲勞、存儲模量及損耗模量等特性。可適用於有機或無機、軟質或硬質材料的檢測分析，包括PVD、CVD、PECVD薄膜，感光薄膜，彩繪釉漆，光學薄膜，微電子鍍膜，保護性薄膜，裝飾性薄膜等等。基體可以為軟質或硬質材料，包括金屬、合金、半導體、玻璃、礦物和有機材料等。

Ⅳ 剛度曲線中，載入曲線與卸載曲線為什麼不是直線關系為什麼加再載與卸載曲線不重合

變形與載荷不成線性關系，載入曲線和卸載曲線不重合，卸載曲線滯後於載入曲線。兩曲線線間所包容的面積就是載載入和卸載循環中所損耗的能量，它消耗於摩擦力所做的功和接觸變形功；第一次卸載後，變形恢復不到第一次載入的起點，這說明有殘余變形存在，經多次載入卸載後，載入曲線起點才和卸載曲線終點重合，殘余變形才逐漸減小到零。

Ⅳ 典型岩石的應力應變曲線對我們的人生經歷和科學發展有什麼啟示

懂得變通，科學上要實事求是。
岩石全應力應變曲線，亦稱「應力-應變圖」。表示材料在外力或外因變化的作用下，應力隨應變變化的特徵曲線。岩石的全應力應變曲線，表徵了岩石從開始變形，逐漸破壞，到最終失去承載能力的整個過程。岩石的變形全應力應變曲線可分為6個階段， 各階段的特徵和所反映的物理意義分別如下：一、OA段，應力緩慢增加，曲線朝上凹，岩石試件內裂隙逐漸被壓縮閉合而產生非線性變形，卸載後全部恢復，屬於彈性變形。二、AB段，線彈性變形階段，曲線接近直線，應力應變屬線性關系，卸載後可完全恢復。

Ⅵ 吸收曲線與標准曲線有何區別在實際應用中有何意義

1、功能不同

吸收曲線又稱為共振吸收曲線，在原子核物理中表示指入射粒子被靶核吸收的概率，隨著入射粒子的能量變化形成的曲線。因為吸收概率又稱為吸收截面，為總截面與散射截面之差。

標准曲線是通過測定一系列已知組分的標准物質的某理化性質，從而得到該性質的數值所組成的曲線。標准曲線是標准物質的物理/化學屬性跟儀器響應之間的函數關系。

2、特點不同

吸收曲線放出帶電粒子反應為（n，α），（n，p）反應。中子被靶核吸收後形成激發態的復核，這些復核通過放出帶電粒子如α，p粒子而返回到生成核的基態。

標准曲線是標准物質的物理/化學屬性跟儀器響應之間的函數關系。建立標准曲線的目的是推導待測物質的理化屬性。

3、工作原理不同

吸收曲線中，當入射粒子的能量在某一區間時，射向重核會發生強烈的共振吸收現象，曲線也會出現許多共振峰。

標准曲線是以標准溶液及介質組成的標准系列，標繪出來的曲線。校正曲線的標准系列的伴生組分必須與試樣相匹配，以便測量結果的准確。只有標准曲線與校正曲線相重合的條件下，才可以用標准曲線來代替校正曲線。

Ⅶ 材料力學實驗中什麼是卸載規律

從單向拉伸實驗的應力應變曲線 看:載入至過彈性極限達到A點,然後 卸載至B點, 此時總應變 的彈性 部分 中的部分應變 得到恢復,塑 性應變部分 要被保留下來.此時 的應力和應變的改變數, 即: 卸載後的應力或應變等於卸載前的應力或應變 減去卸載時的荷載改變數 為假想荷載按彈性計算所 得之應力或應變(即卸載過程中應力或應變的改變數.
使用卸載定律要注意兩點:
(1) 卸載過程必須時簡單載入, 即卸載過程中各點的應力分量 時按比例減少的;
(2) 卸載過程中不發生第二次塑性變形, 即卸載不引起應力改 變符號而達到新的屈服.

Ⅷ 分子動力學中載入卸載曲線如何得到

剛度曲線不是直線，力和變形不成線性關系。 工 這表明部件的變形不單純是彈性變形。 這表明部件的變形不單純是彈性變形。 藝 系 統 剛 度 分 析 車床刀架部件靜剛度曲線 （三）機床部件的剛度及特點 2）載入曲線與卸載曲線不重合。兩曲線間的包 容面積代表循環中消耗的能量，即消耗在零件間的接 工 觸變形、摩擦和塑性變形所作的功。 觸變形、摩擦和塑性變形所作的功。

Ⅸ 如何利用岩石彈性波速求解其動彈性參數

利用岩石彈性波速求解其動彈性參數：在彈性體中縱波轉遞的速度為：u=√(G/ρ)=√{E(1-μ)/[ρ(1+μ)(1-2μ)]}其中E、G是固體介質的楊氏彈性模量和切變模量，μ是固體介質的泊松比，ρ是固體介質的密度。

多孔岩石中的孔隙流體、孔隙形狀、圍壓、孔隙壓力、礦物成分、溫度等因素都會對彈性波速度有影響。因此總的來說，利用彈性波速度及其變化來估計上述因素的反演問題是十分復雜的。為此必須逐一研究每個因素對彈性波進度的影響。

岩石彈塑性

岩石彈塑性是石物理力學性質之一。指岩石的一種變形特性。這一特性常與受力狀態和所處的環境有關。岩石受載後，應變相應地增長，可獲得岩石的應力-應變曲線，如果對岩石載入到一定值時卸載，卸載曲線不沿載入曲線返回原點，實際上，這類岩石的卸載曲線表示彈性變形和一部分不可恢復的殘余變形。

Ⅹ 拉伸試驗卸載曲線面積有什麼物理意義

第一個階段 觀察韌性金屬材料拉伸曲線的四個階段.如圖,第一個階段是彈性階段,這個階段分為兩種,當應力小於σp 時,應力和應變成正比,此時應力最大值叫做這種材料的比例極限；超過比例極限後,應力和應變雖然不保持正比關系,但變形依然是彈性的,卸載後變形完全恢復為零.

第二個階段是屈服階段,超過彈性極限後,應力不增加,應變大幅度增加,應力應變曲線上出現一個平台,此時即使不載入,試樣的變形依然在增加,此時的應力值叫屈服強度或者屈服應力.

第三個階段強化階段,過了屈服階段後,應力繼續增加,此時構件又能承受載荷.

第四個階段是斷裂階段,構件發生斷裂.

濟南華衡試驗機生產液壓萬能試驗機