Viskoelastisuus
Viskoelastisuus on materiaalin ominaisuus, jossa yhdistyvät sekä viskositeettiset että elastiset ominaisuudet muodonmuutoksen aikana.[ 1]
Elastisuus vs. viskoelastisuus
Jännitys–venymä-käyrät: elastinen materiaali (a), viskoelastinen materiaali (b). Punainen alue on hystereesi-silmukka osoittaen menetetyn energian määrää (esim. lämpö) lataus- ja purkusykleissä. Kaava:
∮
σ
d
ε
{\displaystyle \oint \sigma \,d\varepsilon }
, missä
σ
{\displaystyle \sigma }
on jännitys ja
ε
{\displaystyle \varepsilon }
on venymä.[ 1]
Viskoelastisuustyyppejä
Lineaarinen viskoelastisuus:
ϵ
(
t
)
=
σ
(
t
)
E
inst,creep
+
∫
0
t
K
(
t
−
t
′
)
σ
˙
(
t
′
)
d
t
′
{\displaystyle \epsilon (t)={\frac {\sigma (t)}{E_{\text{inst,creep}+\int _{0}^{t}K(t-t^{\prime }){\dot {\sigma }(t^{\prime })dt^{\prime }
tai
σ
(
t
)
=
E
inst,relax
ϵ
(
t
)
+
∫
0
t
F
(
t
−
t
′
)
ϵ
˙
(
t
′
)
d
t
′
{\displaystyle \sigma (t)=E_{\text{inst,relax}\epsilon (t)+\int _{0}^{t}F(t-t^{\prime }){\dot {\epsilon }(t^{\prime })dt^{\prime }
missä
t on aika
σ
(
t
)
{\displaystyle \sigma (t)}
on jännitys
ϵ
(
t
)
{\displaystyle \epsilon (t)}
on venymä
E
inst,creep
{\displaystyle E_{\text{inst,creep}
ja
E
inst,relax
{\displaystyle E_{\text{inst,relax}
ovat hetkelliset elastisuuskertoimet
K(t) on viruminen
F(t) on relaksaatio
Maxwellin malli
Maxwellin malli
Maxwellin malli voi edustaa viskoosivaimenninta ja elastista jousta kytkettyna sarjaan, kuten kuvassa näkyy. Malli voidaan esittää seuraavan yhtälön avulla:
d
ϵ
d
t
=
d
ϵ
D
d
t
+
d
ϵ
S
d
t
=
σ
η
+
1
E
d
σ
d
t
{\displaystyle {\frac {d\epsilon }{dt}={\frac {d\epsilon _{D}{dt}+{\frac {d\epsilon _{S}{dt}={\frac {\sigma }{\eta }+{\frac {1}{E}{\frac {d\sigma }{dt}
.
Lähteet
↑ a b Meyers and Chawla (1999): "Mechanical Behavior of Materials", 98-103.
The article is a derivative under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License .
A link to the original article can be found here and attribution parties here
By using this site, you agree to the Terms of Use . Gpedia ® is a registered trademark of the Cyberajah Pty Ltd