GB/T 15014-2008 弹性合金、膨胀合金、热双金属、电阻合金物理量术语及定义

ICS77.140.01

H57

中华人民共和国国家标准

GB/T15014—2008

代替GB/T15014—1994,GB/T15015—1994,GB/T15016—1994,GB/T15017—1994

弹性合金、膨胀合金、热双金属、电阻合金

物理量术语及定义

Physicalquantityterminologiesanddefinitionsofelasticalloy,

expansionalloy,thermostatmetal,resistancealloy

2008-08-05发布2009-04-01实施

发布

GB/T15014—2008

-1.Z-—1—

刖弓

本标准是对GB/T15014-1994《弹性合金领域内的物理特性和物理量术语与定义》、

GB/T15015-1994«膨胀合金领域内的物理特性和物理量术语与定义》、GB/T15016—1994《热双金属

领域内的物理特性和物理量术语与定义》和GB/T15017—1994«电阻合金领域内的物理特性和物理量

术语与定义》四个标准的整合修订。

本标准代替GB/T15014-1994《弹性合金领域内的物理特性和物理量术语与定义》、

GB/T15015-1994«膨胀合金领域内的物理特性和物理量术语与定义》、GB/T15016—1994《热双金属

领域内的物理特件和物理量术语与定义》和GB/T15017—1994«电阻合金领域内的物理特性和物理量

术语与定义》。

本标准与GB/T15014—1994,GB/T15015—1994.GB/T15016—1994.GB/T15017—1994相比

主要变化如下：

——将标准名称改为《弹性合金、膨胀合金、热双金属、电阻合金物理量术语及定义》；

——增加了“分类”；

——增加了“中文索引”和“英文索引”；

-弹性合金部分删除了“静滞后、粘性、弛豫谱、弹性比、劲度常数、柔顺常数”的定义和“泊松比广

泛定义”;增加了“弹性合金、高弹性”定义，把“塑性”的定义放在力学性能中描述；

——膨胀合金部分增加了“膨胀合金”定义；

-热双金属部分对“热双金属”的定义进行修订;增加了“热双金属被动层、热双金属主动层、横拼

双金属"定义；

——电阻合金部分对“电导率”定义进行重新确认;增加了“每米电阻”定义；

-力学性能部分删除了“屈服点”的定义;增加了“力学性能、上屈服强度、下屈服强度、最大力”的

定义；

——对各术语的定义进行了重新确认，部分术语进行了文字上的修改；

——各有关物理量单位与现采用的对应国家标准、国际单位制保持一致。

本标准由中国钢铁工业协会提出。

本标准由全国钢标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：陕西精密合金股份有限公司、冶金工业信息标准研究院。

本标准主要起草人：张转、张爱玲、刘宝石。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

——GB/T15014—1994；

GB/T15015—1994；

——GB/T15016—1994；

——GB/T15017—1994O

T

GB/T15014—2008

弹性合金、膨胀合金、热双金属、电阻合金

物理量术语及定义

1范围

本标准适用于弹性合金、膨胀合金、热双金属和电阻合金等领域使用的物理量术语及定义，作为标

准和一般使用时的共同称谓。

2分类

本标准按功能材料使用性能分为四大类：弹性合金、膨胀合金、热双金属和电阻合金等。

3术语和定义

3.1弹性合金elasticalloy

3.1.1

弹性合金elasticalloy

分为高弹性合金和恒弹性合金。

3.1.2

弹性elasticity

物体在外力作用下改变其形状和大小，外力卸除后又可恢复原始形状和大小的特性。在弹性范围

内，应力和应变呈简单的单值函数关系，即服从胡克定律。

3.1.3

理想弹性idealelasticity

完全满足胡克定律的弹性行为，在外力作用下，同时呈现四个特征：

a）瞬吋即出现应力与应变间的对应关系；

b）应力值与应变值间是一一对应的；

c）当应力为零时，应变也为零；

d）应力与应变间是正比例关系。

3.1.4

非弹性inelasticity

在加、卸载过程中，应变响应有不同的行程。应力与应变间既不是一一对应的，也不是成比例的，但

仍具有理想弹性的第三个特征。

3.1.5

粘弹性viscoelasticity

物体应变的大小除与应力大小有关外，还与吋间或变形速度有关的非弹性现象。

3.1.6

滞弹性anelasticity

弹性不完全性

导致应力与应变间的非线性关系，变形不是完全弹性的现象。滞弹性的表现形式包括弹性后效、弹

性滞后、内耗、应力松弛、模量亏损等。

滞弹性体应变£的表达方式为：

1

GB/T15014—2008

e=ei+&2

式中：

€应变，无量纲；

ei瞬吋应变，无量纲；

€2与时间有关的应变，无量纲。

3.1.7

恒弹性constantelastic

在一定温度范围内，弹性模量不随温度变化的特性。

3.1.8

高弹性highelastic

具有高的弹性极限、强度、硬度、弹性模量，低的滞弹性效应的特性。

3.1.9

内耗internalfriction

在交变应力的作用下，由于物体的滞弹性现象导致应变落后于应力的变化所引发的不可逆能量

消耗。

3.1.10

艾林瓦合金Elinvaralloy

一种具有艾林瓦效应的恒弹性合金。

3.1.11

艾林瓦效应Elinvareffect

弹性反常

物质的弹性模量在温度升高时，基本不变，甚至增加的现象。

注：一般固态物质的弹性模量随着温度的升高而降低，故艾林瓦效应又称为弹性反常。

3.1.12

AE效应^Eeffect

通过外加应力使磁畴的磁化方向改变，从而在通常的弹性变形以外产生附加的弹性变形，因此使弹

性模量E产生改变

3.1.13

刚度rigidity

作用在变形弹性体上的力与它所引起的位移之比。

在拉(压)状态下，刚度的表达式为：

p'=dp/dL

在扭转状态下，刚度厂的表达式为：

T'^dT/df

式中：

p'一一拉(压)刚度，单位为牛顿每毫米(N/mm)；

T'——扭转刚度，单位为牛顿•米每弧度(•m/rad)；

P拉(压)力，单位为牛顿(N)；

L长度，单位为米(m)；

T——扭距，单位为牛顿•米(•m)；

f——扭转角，单位为弧度(rad)。

注1：构件的刚度取决于构件的尺寸、形状和材料的弹性模量。

注2：依受力状态的不同，材料的刚度分别为杨氏模量或切变模量。

2

GB/T15014—2008

3.1.14

杨氏模量Young'smodulus

E

弹性变形范围内，正应力与相应正应变之比。

畅氏模量E的表达式为：

式中：

E——杨氏模量，单位为帕（Pa）；

帀——正应力，单位为帕（Pa）；

Ep正应变，无量纲。

3.1.15

切变模量shearmodulus

横向弹性模量

刚性模量

（7

在弹性变形范围内，切应力与相应的切应变之比。

切变模量G的表达式为：

（T=6j/£/）•

式中：

G——切变模量，单位为帕（Pa）；

列——法向为i的面上，丿方向上的应力G、丿分别代表/、$或Q）,单位为帕（Pa）;

法向为i的面上,j方向上的应变分别代表尤、歹或力），无量纲。

3.1.16

体积模量bulkmodulus

K

弹性变形范围内，体应力与相应的体应变之比的绝对值。

体积模量K的表达式为：

K=|-P/（AV/V）|

式中：

K体积模量，单位为帕（Pa）；

P——体应力或球状体受到的各向均匀的压强，单位为帕（Pa）；

AV/V——体积的相对变化，无量纲。

3.1.17

压缩率compressibility

弹性变形范围内，由单位体应力所导致的体应变。

压缩率的表达式为：

«=-（AV/V）/z>

式中：

k——压缩率，Pa_i；

P——体应力或压强，单位为帕（Pa）；

（AV/V）——体积的相对变化，无量纲。

3

GB/T15014—2008

3.1.18

泊松比Poisson'sratio

在均匀分布的轴向应力作用下，物体中相应的横向应变与轴向应变之比的绝对值。

注：由动态杨氏模量和动态切变模量所确定的泊松比称为动态泊松比。对于各向异性的材料，仿此定义的数值称

之为等效泊松比。

泊松比〃的表达式为：

P-=—呵/67

式中：

jJ.泊松比，无量纲；

£«轴向应变，无量纲；

5相应的横向应变，无量纲。

3.1.19

弹性模量温度系数temperaturecoefficientofelasticmodulus

Be

在确定的温度范围内，与温度变化1€相应的杨氏模量的平均变化率。

弹性模量温度系数民的计算公式为：

pEQ,/2）=CE2—E1）/EOIt2—tl）

式中：

张——在温度/1、/2间的弹性模量温度系数，单位为每摄氏度（CT）；

Eo——基准温度/0下的杨氏模量，单位为帕（Pa）;

Ei——温度/1下的杨氏模量，单位为帕（Pa）；

E2——温度t2下的杨氏模量，单位为帕（Pa）；

h——温度，单位为摄氏度（C）；

t2——温度，单位为摄氏度（C）。

3.1.20

瞬间弹性模量温度系数instantaneoustemperaturecoefficientofelasticmodulus

卩F：

在某一温度下，与温度变化1"C相应的弹性模量的变化率。

瞬间弹性模量温度系数独的表达式为：

=dE/（E。dz）

式中：

0eq）——在温度/下的瞬间弹性模量温度系数，单位为每摄氏度（°C-1）;

E。——基准温度/o下的弹性模量，单位为帕（Pa）；

dE/dr——温度t吋E⑺关系曲线的微商•单位为帕每摄氏度（Pa•©-】）。

3.1.21

频率温度系数temperaturecoefficientoffrequency

Pf

在确定的温度范围内，与温度变化1€相应的物体固有频率的平均变化率。

频率温度系数弘的计算公式：

Bf（U,/2）=（△于）max/L/o（彳2—门）］

式中：

命（仆叨——在温度厂、/2间的频率温度系数，单位为每摄氏度（CT）；

4

GB/T15014—2008

/o——基准温度/o下的物体固有频率，单位为赫兹(Hz)；

(△Cmax——温度h〜t2范围内物体固有频率的最大变化，单位为赫兹(HZ)；

tl——温度，单位为摄氏度(C)；

t2——温度，单位为摄氏度(C)。

注1:因振动模式不同而异，振动级次不同亦会略有不同。

注2：常指弯曲振动或纵向振动的基频频率温度系数。

3.1.22

瞬时频率温度系数instantaneoustemperaturecoefficientoffrequency

Pf

在某一温度下，与温度变化1C相应的物体固有频率的变化率。

瞬间频率温度系数的表达式为：

BjQ)=d/7(/od/)

式中：

/9/(z)——在温度/下的瞬间频率温度系数，单位为每摄氏度(CT)；

./o——基准温度g下物体的固有频率，单位为赫兹(Hz)；

d//(/odz)——温度/处/()关系曲线的微商,单位为赫兹每摄氏度(Hz・XTJ】。

3.1.23

拉伸波波速velocityofstretchwave

Cd

介质横截面的线度比波长小很多吋的纵向弹性振动传播的速度。

注：在机械滤波器制造行业，常称为“纵波波速”。

3.1.24

扭转波波速Cvvelocityoftorsionalwave

杆(管)中扭转弹性振动传播的速度。

3.1.25

应力弛豫stressrelaxation

在弹性变形范围内，应变保持恒定吋，应力随吋间减少的特性。

应力弛豫心的表达式为：

R。=(co—c)/(J0

式中：

R。——应力弛豫，无量纲；

<70初始时刻(/=0)的应力，单位为帕(Pa)；

o1吋刻的应力，单位为帕(Pa)。

此值无量纲，常以％表示。

3.1.26

应变弛豫strainrelaxation

正弹性后效directelasticafter-effect

R>

在弹性变形范围内，恒定应力作用下，应变随吋间的延长而增加的特性。

应变弛豫E的表达式为：

Rt=(e—eo)/e

式中：

Ri——应变弛豫，无量纲；

co初始时刻(/=0)的应变，无量纲，常以％表示；

5

GB/T15014—2008

e1吋刻的应变，无量纲。

3.1.27

弹性滞后elastichysteresis

H,

在弹性变形范围内，加（卸）载过程中，应变落后于应力的特性。

弹性滞后H,的表达式为：

H尸

式中:

-一弹性滞后，无量纲，常以％表示；

eo-加（卸）载过程中的瞬吋应变，无量纲；

et-经时间f后的应变，无量纲。

3.1.28

弹性后效elasticafter-effect

反弹性后效oositeelasticafter-effect

A,

弹性体在弹性极限内，应变落后于应力，物体的形状需经过一段吋间的延迟才能趋于稳定的特性。

弹性后效A,的表达式为：

A=br—coIAo

式中：

A,弹性后效,无量纲，常以％表示；

£0初始时刻（/=0）的应变，无量纲；

£/1吋刻的应变，无量纲。

3.1.29

蠕变回复creerecovery

G

在弹性变形范围内，卸除载荷后应变随吋间的延长而逐渐回复的特性。

蠕变回复G的表达式为：

（I—e/eo

式中：

C；——蠕变回复，无量纲，常以％表示；

£0卸载初始时刻（/=0）的应变，无量纲；

£/1吋刻的应变，无量纲。

3.1.30

机械品质因数mechanicalqualityfactor

O

机械振动系统中，储存在力抗上的能量与一个振动周期内耗散在力阻上的能量之比。

机械品质因数Q的表达式为：

Q—fr/（△•/）-3dB

式中：

Q——机械品质因数，无量纲；

./；•——机械振动体的谐振频率，单位为赫兹（Hz）；

（△/）-3dB——谐振曲线半功率点处频带宽度，单位为赫兹（Hz）。

6

GB/T15014—2008

3.1.31

对数衰减率logarithmicdecrement

3

一个自由振动体相继两次振动中，振幅比的自然对数值。

对数衰减率》的表达式为：

d=ln(A”/A„+i)

式中：

$对数衰减率,无量纲；

A”一一自由振动体第“次振动振幅，单位为毫米(mm)；

A”+i—一自由振动体第"+1次振动振幅，单位为毫米(mm)o

3.1.32

阻尼能力率specificdampingcapacity

自由振动体内，振动一周耗散的能量与该次振动初始储存能量之比。

注：常以此量表示内耗的大小。

3.1.33

阻尼系数coefficientofdamping

P

一个自由振动体，振幅衰减至原始值1/e所需时间的倒数。

阻尼系数P的表达式为：

0=1/7•ln(Ao/A,)

式中：

B—阻尼系数，单位为奈培每秒(Np/s)；

吋间，单位为秒(s)；

Ao——初始(/=())振幅，单位为毫米(mm)；

A,——吋刻的振幅，单位为毫米(mm)。

3.1.34

衰减系数attenuationcoefficient

声衰系数sound-attenuationcoefficient

a

振动传播过程中，单位距离上的振幅自然对数衰减率。

衰减系数a的表达式为：