[科普中国]-弹性恢复

金属材料受外力作用时产生变形，当外力去除后，变形随之消失，材料恢复到原来形状的性能，称为弹性。弹性恢复是指当对某物除去作用力之后，该物体变形恢复能力。物体的弹性恢复能力与材料自身有关属性有关，如弹性模量。根据弹性恢复程度将变形分为塑性变形和弹性变形。

简介弹性恢复是指外力消除以后，材料恢复受力以前的程度。弹性恢复与材料的弹性模量、强度、变形、断裂等性能均有关系。一般来说材料弹性模量越大，弹性恢复能力越强。弹性恢复能是指线弹性材料的变形是可逆的，即卸载后还能恢复原来的长度，应力与应变的乘积的量纲。弹性恢复在很多领域都有应用，例如沥青材料性能的测定。

塑性变形是物质（包括流体及固体）在一定的条件下，在外力的作用下产生形变，当施加的外力撤除或消失后该物体不能恢复原状的一种物理现象。材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种可恢复的变形称为弹性变形。

沥青的弹性恢复橡胶沥青材料不但具有优异的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性、低噪声等路用性能，而且能够获得废物利用、环境保护的综合效益，因而受到公路界越来越多的关注和重视。橡胶沥青优异的路用性能与其良好的弹性恢复性能是分不开的。良好的弹性恢复性能可以减小路面材料在荷载作用下的残余变形，提高路面的疲劳强度，减少路面损坏。美国 California 州的橡胶沥青技术指南中明确指出，弹性恢复是表示橡胶沥青抗疲劳和抗反射裂缝方面现场性能最好的指标，弹性恢复指标是评价橡胶沥青技术性能的一个重要指标。高黏度、高弹性

是橡胶沥青的特性，橡胶沥青的核心技术指标应选择黏度、弹性恢复等。在橡胶沥青的应用过程中，对于其弹性恢复性能评价指标的采用并不统一。美国 ASTM、Arizona 州、California 州和 Texas 州的橡胶沥青技术标准中采用回弹恢复(或称作压球弹性恢复、回弹率等) 作为橡胶沥青弹性恢复性能的评价指标。弹性恢复试验 (T0662—2000) 在 25 ℃ 水浴条件下进行，在延度试验仪上把橡胶沥青试样以 (5 ±0. 25) cm/min 的速率拉伸至 (10 ± 0. 25) cm 时停止，并迅速从中间剪断，使试样保持在 25 ℃水浴中1 h，然后根据测得的试件残余长度计算其弹性恢复率。弹性恢复率表示了试样材料被拉长一定长度后可恢复变形的百分率。

回弹恢复试验 (ASTM D5329) 是用来测量粘结剂材料在受到挤压后回弹能力的试验，也可用来评价水泥和沥青路面裂缝和接缝密封填充材料的弹性恢复能力。回弹恢复试验可以在针入度试验装置上实施，也可在锥入度仪上进行，但需用一个圆球贯入工具来取代标准的试针或圆锥贯入杆1。

弹性模量弹性模量是工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量，如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。因合金成分不同、热处理状态不同、冷塑性变形不同等，金属材料的杨氏模量值会有5%或者更大的波动。但是总体来说，金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标，合金化、热处理（纤维组织）、冷塑性变形等对弹性模量的影响较小，温度、加载速率等外在因素对其影响也不大，所以一般工程应用中都把弹性模量作为常数。弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学