第5部：粘弹性相关的基本的事项
１、３种物理的性质（弹性・粘性・粘弹性）
对物体施加外力会产生变形以及流动。变形的容易性叫做弹性，流动的容易性叫做粘性，高分子物体同时具有弹性与粘性，呈现一种粘弹性状态。
（１）弹性
向物体施加外力的话，物体会朝力施加的方向变形，外力消失后，会恢复到原状的性质。
【特征】
・对物体施加外力的同时会产生变形（图１）・所谓变形，称作物体的变形量与原形量的比。（图２）
・外力一定，变形也是一定的。
（图１）
・外力消失，变形也会同时消失。
(图１）
＊变形：物体的变形量与原本形状的比
（２）粘性
・向物体施加外力的话，力的方向上会产生变形，力消失后，物体只是停止变形，不会回到原状的性质。
・变形上升的过程称作流动。
【特征】
・物体受到外力，会开始变形。
・外力一定，以一定速度下变形开始上升。
・外力消失的话，变形的上升会停止。
（３）粘弹性
・向物体施加外力的话，随着时间推移物体会进行变形，外力消失后，会恢复到接近原形附近的状态。
【特征】
・向物体施加外力时，同时会产生变形。
・外力一定的话，变形也会慢慢变小并且安定下来。
・外力消失后变形也会同时减少。
・边变慢边稳定至一定值(变形不会消失)。
２、弹性的种类与状态
固体弹性：分子链交错在一起的物体的对外力相应的变形。
橡胶弹性：分子链呈网状的物体的对外力相应的变形。
液体弹性：分子链几乎不交错的物体的对外力相应的变形。
变形与外力的关系
＊直线领域的变形为弹性变形非直线领域的变形为粘性流动
（１）粘性的种类与状态
固体粘性(刚性)：受到外力后会产生流动的固体。(塑性)
牛顿粘性：与外力成比例流动的液体。
（２）粘弹性的状态
是指从固体弹性变化成橡胶弹性又或者是液体弹性的过程的状态。依赖温度：随着温度上升，弹性率下降。 ［弹性率＝外力／应变］
３．使用模型考虑线形粘弹性的方法
粘弹性Model(Maxwell Model)
Hysteresis Loop
４、 粘弹性体的特性 （动态）
１、３种的性质「弹性・粘性・粘弹性」
施加周期性的应力又或者是变形的情况
（１）理想弹性体
应力应变之间不存在相位差、不会产生Energy的损失。
（２）纯粘性液体
应力与应变的相位差呈９０°,
变形速度与应力为同相位，其积为能力的损失。
（３）粘弹性体（Maxwell Model的应答举动）
变形的相位比应力要迟
特性值的数学的意义
G”はωτ=1表示极大
（Energy的吸收）
（４）物质的状态与相位差
・可从图4中得出，相位差δ出现在0～1/4π( 90°)的范围内，接近0°时表示E”极小，90°时表示E’极小。
・储藏弹性率E’是指，物质受到外力后产生的能量中进入物质内部的成分，损失弹性率则是跑出物质外部的成分。
・相位差与相关的E’E”各自的相对比中，E’越大物质的状态呈现为固体，相反的E”越大，则呈现为液体。
・但是上记的拉拔实验无法在液体状态下测试，这种情况，则选择通过剪切力来测定。
剪切的情况、将3种拉拔弹性率E*E’E”相对应的用剪切弹性率G*G’G”来表示。
・固体是弹性体、液体是粘性体、E’与E”相对应比较接近的物质的状态则是粘弹性体。
E”/E’=tanδ依存于损失弹性率E”，叫做损失正接。
５、动态粘弹性：诸特性值的说明(1)MaxwellBody
向Maxwell体施加振动变形γ=γ０exp(iωt)的话，会产生复数应力ｓ＝ｓ０exp(iωt)。
这里，ｓ０是复数、ω是振动率、exp(iωt)是复数函数。
复数应力(complex stress)是从2个成分，即如图示这样，一个与应变同相位，另一个与应变呈90°相位进行的东西所形成的。
将复数剪切弹性率(complex shear modulus)G＝ｓ0／γ0划分成实数部与虚数部时
G‘为储藏剪切弹性率(storage shear modulus)又或者是动态（shear）弹性率(dynamic shearmodu1us)，可通过以下公式求得。
G“为损失剪切弹性率(1oss shear modulus)又或者是动态损失(dynamic 1oss)，
可通过下式求得。
G‘、G“可用以下公式表示。
这里，G为剪切弹性率＊、τH为缓和时间＊=η/G、η为粘度。G’为每1 Cycle中储藏・恢复的Energy的尺度、G“为每1 Cycle下的热损失Energy的尺度。
次に、动态粘性率(dynamic viscosity)η'は次式から求める。
另外η’在数学上由以下公式表示。
这表示振动应力的能量的散逸效果,拥有粘度的次元。
６、动态粘弹性：诸数值的说明（２）Voigt Body
向Voigt体施加振动应力ｓ＝ｓ0exp(iωt)的话，会产生复数应变γ=γ0exp(iωt)。
在这里，γ0是复数、ω是振动率 、exp(iωt)是复数函数。
复数应变(complex strain)是由2个成分，即如图示这样的一个与应力同相位，另一个与应力呈90°差的东西所形成的。
复数compliance(complex compliance)
将Ｊ＊＝γ0＊/ｓ0分成实数部与虚数部的话，
J’为储藏Compliance(storage compliance)
又称作动态Compliance(dynamic compliance)，由以下公式求得。
J“为损失Compliance(loss compliance)，由以下公式求得。
J‘,J“的数学公式如下。
这里G为剪切弹性率、τK为延迟时间＝η/G、η为粘度。
另外、
储藏弹性率(storage modulus)G'＝G、
动态损失(dynamic viscosity)G" =ωη、
动态粘性率(dynamic viscosity)η'＝η＝G"/ω
J‘为各个Cycle中储藏・恢复Energy的尺度、J“为每1个Cycle下的热损失Energy的尺度。
扩展阅读：
第２部： Suspension Bush的式样研讨方法（NVH篇）
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