扭摆分析

扭摆分析（torsional pendulum analysis; TPA），理学-化学-高分子化学-高分子表征技术-热－力分析-扭摆分析，测量材料在交变应力作用下的切变模量和力学阻尼，研究高聚物低频（0.1～10赫）动态力学性能的分析方法。简称TPA。适用于高聚物的模量范围（104～1010牛/米2）和宽广的阻尼范围（对数减量从小于0.01～5以上）。将被测试样（条状或棒状）同惯性体组成一个扭摆（图1）。试样一端被夹具固定，另一端与一能自由摆动的惯性体刚性连接。加一扭力使它做自由扭转衰减振动，测量振动的频率和衰减速度就可算出试样的切变模量和力学损耗。图1 扭摆分析装置示意图在切变的情况下，复数切变模量的定义为：式中实数部分为储能模量（弹性模量）；虚数部分为耗能模量（损耗模量）。称为内耗（力学损耗角正切，见高聚物黏弹性），表示材料在发生形变时所损耗的能量和所储存的位能之比，即黏弹材料抑止机械振动能力的大小，和是黏弹材料的两个基本参数。