Materiały elastyczne

Guma jest materiałem o wielkiej odporności na zdeformowaną siłę. Z licencją

Jakie są elastyczne materiały?

Materiały elastyczne Są to materiały, które mają zdolność do oparcia się zniekształcającym lub zdeformowanym wpływowi lub sile, a następnie wracania do jego pierwotnego kształtu i rozmiaru po usunięciu tej samej siły.

Elastyczność liniowa jest szeroko stosowana w projektowaniu i analizie struktur takich jak wiązki, płytki i arkusze. 

Materiały elastyczne mają ogromną wagę dla społeczeństwa, ponieważ wiele z nich służy do tworzenia ubrań, opon, części zamiennych itp.

Charakterystyka materiałów elastycznych

- Gdy materiał sprężysty jest zdeformowany siłą zewnętrzną, doświadcza wewnętrznego oporu wobec deformacji i przywraca swój pierwotny stan, jeśli siła zewnętrzna nie jest już stosowana.

W pewnym stopniu większość materiałów stałych wykazuje zachowanie sprężyste, ale istnieje granica wielkości siły towarzyszącej i deformacji w tym sprężystym odzyskiwaniu.

- Materiał jest uważany za sprężyste, jeśli można go rozciągnąć do 300% jego pierwotnej długości. Z tego powodu istnieje elastyczna limit, który jest największą siłą lub napięciem na jednostkę obszaru stałego materiału, który może wspierać trwałe odkształcenie.

- W przypadku tych materiałów limit elastyczności oznacza koniec jego elastycznego zachowania i początek zachowania plastikowego. W przypadku najsłabszych materiałów naprężenie lub napięcie jego granicy elastyczności powoduje jego pękanie.

- Limit elastyczności zależy od rodzaju rozważanego stałego. Na przykład metalowy pasek można rozszerzyć elastycznie do 1% jego pierwotnej długości. Jednak fragmenty niektórych gumowatości mogą doświadczyć przedłużenia do 1000%.

Może ci służyć: stopy żelaza: cechy, typy, przykłady

- Właściwości sprężyste większości ciał stałych mają tendencję do spada między tymi dwoma końcami.

Rodzaje elastycznych materiałów

Modele materiałów elastycznych typu Cauchy'ego

W fizyce sprężysty materiał Cauchy to taki, w którym naprężenie/napięcie każdego punktu jest określane tylko przez obecny stan deformacji w odniesieniu do dowolnej konfiguracji odniesienia. Ten typ materiałów nazywa się również prostym materiałem sprężystym.

Począwszy od tej definicji, napięcie w prostym materiale sprężystym nie zależy od drogi odkształcenia, historii deformacji lub czasu potrzebnego do osiągnięcia tego deformacji.

Ta definicja oznacza również, że równania konstytutywne są lokalne przestrzennie. Oznacza to, że na stres ma wpływ tylko stan deformacji w bliskim punkcie, o którym mowa.

Oznacza to również, że siła ciała (takiego jak grawitacja) i siły bezwładności nie może wpływać na właściwości materiału.

Proste elastyczne materiały to matematyczne abstrakcje i żaden prawdziwy materiał idealnie pasuje do tej definicji.

Jednak wiele elastycznych materiałów o praktycznym zainteresowaniu, takich jak żelazo, plastik, drewno i beton, można uznać za proste elastyczne materiały do ​​analizy stresu.

Chociaż napięcie prostych elastycznych materiałów zależy wyłącznie od statusu odkształcenia, praca wykonana przez napięcie/naprężenie może zależeć od ścieżki deformacji.

Dlatego prosty materiał sprężysty ma strukturę niekonserwatywną, a napięcie nie można wyprowadzić z funkcji elastycznej eskalacji. W tym sensie materiały, które są konserwatywne, nazywane są hiperetetelastycznymi.

Może ci służyć: kation: trening, różnice z anionem i przykładami

Materiały hipolastyczne

Te elastyczne materiały to te, które mają niezależne konstytutywne równanie skończonych miar napięcia, z wyjątkiem przypadków liniowych.

Modele materiałów hipolastycznych różnią się od modeli materiałów Hyperetela lub prostych materiałów sprężystości, ponieważ, z wyjątkiem szczególnych okoliczności, nie można ich wyprowadzić z funkcji gęstości gęstości (FDED) (FDED) (FDED).

Materiał hipoelastyczny można rygorystycznie zdefiniować jako taki, który jest modelowany przy użyciu równania konstytutywnego, które spełnia te dwa kryteria:

- Napięcie napinające albo w tym samym czasie T Zależy tylko od kolejności, w jakiej ciała zajmowało swoje wcześniejsze konfiguracje, ale nie od okresu, w którym te wcześniejsze konfiguracje zostały przekroczone.

Jako szczególny przypadek kryterium to obejmuje prosty materiał elastyczny, w którym bieżące napięcie zależy tylko od aktualnej konfiguracji zamiast historii wcześniejszych konfiguracji.

- Jest ton-tonsor wartości G aby albo = G (albo, L), w którym albo Jest to napięcie napinające napięcie i L być napinaczem prędkości przestrzennej.

Materiały hiperelastyczne

Materiały te nazywane są również zielonymi materiałami sprężystymi. Są rodzajem równania konstytutywnego dla idealnie elastycznych materiałów, dla których związek między napięciem pochodzi z gęstości funkcji energii deformacji.

Materiały te są szczególnym przypadkiem prostych elastycznych materiałów.

W przypadku wielu materiałów elastyczne modele liniowe nie opisują poprawnie obserwowanego zachowania materiału.

Najczęstszym przykładem tego rodzaju materiału jest guma, której zależność naprężenia można zdefiniować jako nieliniowe, elastyczne, izotropowe, niezmienne i ogólnie niezależne od jego napięcia.

Może ci służyć: chlor: historia, właściwości, struktura, ryzyko, zastosowania

Hiperelastyczność stanowi sposób na modelowanie zachowań tych materiałów.

Zachowanie pustych i wulkanizowanych elastomerów często stanowi hiperelastyczne ideał. Pełne elastomery, piany polimerowe i tkanki biologiczne są również modelowane z myślą o idealizacji hiperetetelastycznej.

Modele materiałów hiperetelastycznych są regularnie stosowane do reprezentowania zachowania wielkiego deformacji w materiałach.

Zazwyczaj są używane do modelowania mechanicznych i pustych i pełnych elastomerów.

Przykłady elastycznych materiałów

- Guma naturalna

- Spandex lub Lycra

- Guma butylowa (PKB)

- Fluoroelastomer

- Elastomery

- Guma etylen-propylenu (EPR)

- Resiline

- Guma bidro-butadiene (SBR)

- Chloropren

- Elastyna

- Gumowa epichlorhydryna

- Nylon

- Terpeno

- Guma izoprenowa

- PolyButadiene

- Guma nitrenliczna

- Rozciągnij winyl

- Elastomer termoplastyczny

- Silikonowa guma

- Guma etylen-propylenowo-dylenowa (EPDM)

- Etylinilaceato (Eva lub Piebana guma)

- Hukeogenizowane buty Butedy (CIIR, BIIR)

- Neopren

Bibliografia

1. Rodzaje elastycznych materiałów. Odzyskane z liścia.telewizja.
2. Materiał elastyczny Cauchy. Odzyskane z.Wikipedia.org.
3. Materiał hiperlestyczny. Odzyskane z.Wikipedia.org.