弹性滞后表现为弹簧在加载与卸载过程中,加载曲线与卸载曲线无法重合.这一现象源于弹簧材料内部的内摩擦力以及微观结构改变等因素,加载时弹簧储存弹性势能,卸载时,因上述因素,能量无法完全释放,进而产生滞后.
1.设备筹备
加载装置：选用万能材料试验机，该设备能精确施加轴向拉伸或压缩力，同时精确控制加载速度与大小，并详细记录力和位移数据。位移测量：采用高精度的线性可变差动变压器（LVDT）作为位移传感器，其测量精度可达微米级，可准确测量弹簧在加载与卸载过程中的位移变化。数据采集：运用计算机辅助的数据采集系统，连接加载装置与位移传感器，以高频次采集数据，每秒可达数百个数据点，便于后续深入分析。
2.操作步骤
样品预备：挑选符合实验要求的弹簧，仔细测量并记录其初始尺寸，如自由长度、直径等。安装就位：将弹簧妥善安装于万能材料试验机的夹具上，确保弹簧轴线与加载方向严格一致，避免因偏心加载引入实验误差。预加载环节：正式实验前，对弹簧进行数次预加载-卸载循环。预加载力设定为弹簧预计极限工作力的 10%- 20%，循环次数为 3-5 次。此步骤旨在消除弹簧初始状态下可能存在的残余应力，使弹簧进入稳定工作状态。正式循环测试：以 1-10mm/min 的加载速度对弹簧加载，逐步增至预定极限负载。加载过程中，数据采集系统同步记录力与位移数据。达到极限负载后，保持 10-30 秒，确保弹簧变形稳定，持续记录数据。随后，以相同速度卸载至负载为零，同样记录数据。重复上述加载-卸载循环 3-5 次，确保实验数据可靠且具重复性。3.分析与检测
曲线绘制：利用 Excel、Origin 等专业软件，将采集的数据绘制成力-位移曲线，在同一坐标系中清晰呈现加载曲线与卸载曲线。滞后环面积计算：加载曲线与卸载曲线所围成的封闭区域即滞后环。通过 Origin 等软件的曲线拟合与积分工具，计算滞后环面积，面积大小与弹性滞后程度呈正相关。滞后率确定：滞后率通过滞后环面积与加载过程中弹性势能增加量（加载曲线与位移轴围成的面积）的比值计算得出，即滞后率=（滞后环面积 / 加载弹性势能增加量）×100%。该指标可直观对比不同弹簧或不同实验条件下的弹性滞后程度。