internal friction
简介
又称内摩擦。在有缺陷(包括点缺
陷、线缺陷和面缺陷)的固体中，由于
缺陷引起的对固体变形的阻力。内耗
表现在以下两类典型现象中。第一类
是振动现象。在没有内耗的理想固体
中，振动是无阻尼的，此时自由振动
(没有外载下的振动)是按固有频率
(或称特征频率)ω0的恒幅振动，强迫
振动(在交变外载p=p0eiwt作用下的
振动)则是按加载频率ω的恒幅振
动，其振幅a=P0/m(ω02-ω2)。当ω
→ω0时发生共振，即共振频率ωR＝
ω0，且共振峰(共振时的最大振幅)趋
于无穷大(am→∞)。但是在有内耗的
实际固体中，振动是有阻尼的。此时自
由振动的频率(固有频率)ω′0低于无
阻尼固体的固有频率ω0 (ω′0<ω0)，且
振幅是随时间不断减小(衰减)的(这
称为弛豫现象)。强迫振动也有新的特
点，一是位移滞后于载荷，二是发生共
振时振幅a′m并不趋于无穷大，阻尼越
大，a′m越小。此外共振频率ω′R也和阻
尼有关，阻尼越大，ω′R越小。显然，ω′R
<ω0。这些特征可从附图所示的有阻
尼强迫振动曲线看出。图中ω1和ω2
是对应于振幅a=a′m/2的两个频率。
△ω=ω2-ω1称为共振峰的半高宽，它
是阻尼大小的度量。(△ω/ω0)便定义
为固体的内耗，常用Q-1表示(Q-1＝
△ω/ω0)。和内耗密切相关的另一类问
题是滞弹性，即应变滞后于应力的现
象。内耗越大，滞后越多，相应的弹性
模量减小(称为模量亏损)也越大。在
循环加载时就会出现封闭的应力-应
变回线，回线包围的面积就是一次加
载循环中因内耗而损失的能量(以热
的形式散出)。只有在有结构缺陷的固
体中才出现内耗，因为在外力作用下，
这种固体的变形是由两部分组成，即
瞬时发生的弹性变形 (起因于原子间
距的变化)和由于缺陷运动(点缺陷的
扩散、位错的滑移等) 引起的附加变
形。由于缺陷的运动需要时间，故附加
变形滞后于外力，从而引起内耗。研究
内耗微观机制的任务就是要具体说明
引起各种内耗的缺陷及其运动方式，
并给出定量的结果。
