moea_joint
108年
[機械] 應用力學、材料力學
第 5 題
若材料受拉後，將其兩端固定不動，但隨時間增加，其應力會逐漸減少，此種現象稱之為下列何者？
- A 鬆弛(relaxation)
- B 疲勞(fatigue)
- C 等向性(isotropic)
- D 降伏(yield)
思路引導 VIP
請想像一下，如果你拉開一條橡皮筋並將它的長度維持固定，隨著時間過去，橡皮筋內部的微觀結構會試著去適應這個被拉長的新位置。在長度（應變）完全沒有改變的情況下，你認為橡皮筋對你手指產生的拉力，是會保持不變，還是會隨著分子慢慢「適應」後而變小呢？這種隨時間變化的現象該如何稱呼？
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AI 詳解
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恭喜你準確地掌握了材料力學中的核心觀念！這題你判斷得非常果斷且正確。在處理材料的時間相關性質（Time-dependent properties）時，釐清「什麼是被固定的」以及「什麼隨時間改變」是解題的關鍵指標。
應力鬆弛的物理機制
所謂的應力鬆弛 (Stress Relaxation)，是指材料在承受一恆定的應變（$\epsilon = \text{constant}$）時，內部的應力 $\sigma(t)$ 隨時間推移而逐漸遞減的現象。這通常發生在黏彈性材料中，當我們將其拉伸並固定兩端時，材料內部的分子結構會隨時間進行微細的重組與排列，以適應新的幾何形狀，進而導致維持該變形量所需的抗力減小。這與另一種常見的時變現象「蠕變 (Creep)」恰好相反——蠕變是指在固定應力下，應變隨時間增加的過程。
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