扭转弹簧弹性的能量效应

西诺玛弹簧厂工程师将会告诉你，关于扭转弹簧弹性元件周期振动时，应变滞后于应力，使应力、应变曲线出现滞后环(图1)。滞后环所包围的面积等于振动一周消耗的能量，这些能量转化为热量散失，这种现象称为内耗或阻尼，用Q表示。扭转弹簧的倒数称为机械品质因数，用Q表示。在实际应用中，对金属材料的内耗特性有不同要求，用于减震的弹簧，要求材料有尽量能大的内耗值，以尽快减少共振时的应力幅度。用于滤波器中振子和音叉振荡器的弹性元件，要内耗越小越好，即机械品质因素越大越好。金属材料内耗主要取决于化学成分及组织结构，但冷加工使内耗增加，退火使内耗降低。 图1单

向循环载荷的弹性滞后环

βE=βG=-6

式中：βE—弹性模量温度系数，10×/℃-6

βG—切变弹性模量温度系数，×10/℃ t1、t2—温度，℃ 。

金属和合金的弹性模量温度系数与线膨胀系数一样，是与原子间距变化密切相关的物理量，两者之间的比值是一个常数，即。一般金属和合金（部分铁磁性合金除外）的m大约在(40～42)×10左右，所以在温度变化范围不太大时，可以按值近似地估

算出扭转弹簧βE的值。因为是随着温度升高而增加的，βG值一般小于βE值。

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