Plik elastyczne materiały to materiały, które są odporne na zniekształcające lub odkształcające wpływy lub siły, a następnie powracają do swojego pierwotnego kształtu i rozmiaru po wycofaniu tej samej siły.
Elastyczność liniowa jest szeroko stosowana w projektowaniu i analizie konstrukcji, takich jak belki, płyty i arkusze. Materiały elastyczne mają ogromne znaczenie dla społeczeństwa, ponieważ wiele z nich jest używanych do produkcji odzieży, opon, części samochodowych itp..
Indeks artykułów
Kiedy materiał elastyczny jest odkształcany przez siłę zewnętrzną, doświadcza wewnętrznego oporu na odkształcenie i przywraca go do pierwotnego stanu, jeśli siła zewnętrzna nie jest już przyłożona..
Do pewnego stopnia większość materiałów stałych wykazuje właściwości sprężyste, ale istnieje ograniczenie wielkości siły i towarzyszącej jej deformacji w ramach tego sprężystego powrotu..
Materiał uważa się za elastyczny, jeśli można go rozciągnąć do 300% jego pierwotnej długości. Z tego powodu istnieje granica sprężystości, która jest największą siłą lub naprężeniem na jednostkę powierzchni materiału pełnego, który może wytrzymać trwałe odkształcenie..
Dla tych materiałów granica plastyczności oznacza koniec ich sprężystości i początek plastyczności. W przypadku słabszych materiałów naprężenia lub odkształcenia na granicy plastyczności powodują ich pękanie..
Granica elastyczności zależy od rodzaju rozważanego ciała stałego. Na przykład metalowy pręt można rozciągnąć elastycznie do 1% jego pierwotnej długości..
Jednak fragmenty niektórych materiałów gumowych mogą ulec wydłużeniu do 1000%. Elastyczne właściwości większości ciał stałych mają tendencję do mieszczenia się między tymi dwoma skrajnościami..
Możesz być zainteresowany Jak syntetyzuje się elastyczny materiał??
W fizyce elastyczny materiał Cauchy'ego to taki, w którym naprężenie / rozciąganie każdego punktu jest określone tylko przez aktualny stan odkształcenia w odniesieniu do dowolnej konfiguracji odniesienia. Ten rodzaj materiału nazywany jest również prostym materiałem elastycznym..
Opierając się na tej definicji, naprężenie w prostym materiale elastycznym nie zależy od ścieżki odkształcenia, historii odkształcenia ani czasu potrzebnego do uzyskania tej deformacji..
Z definicji tej wynika również, że równania konstytutywne są przestrzennie lokalne. Oznacza to, że na naprężenie wpływa tylko stan odkształceń w sąsiedztwie zbliżonym do danego punktu..
Oznacza to również, że siła ciała (taka jak grawitacja) i siły bezwładności nie mogą wpływać na właściwości materiału..
Proste materiały elastyczne są matematycznymi abstrakcjami i żaden prawdziwy materiał nie pasuje idealnie do tej definicji..
Jednak wiele materiałów elastycznych o znaczeniu praktycznym, takich jak żelazo, tworzywa sztuczne, drewno i beton, można założyć jako proste materiały elastyczne do celów analizy naprężeń..
Chociaż naprężenie prostych materiałów elastycznych zależy tylko od stanu odkształcenia, praca wykonana przez naprężenie / naprężenie może zależeć od ścieżki odkształcenia.
Dlatego prosty materiał elastyczny ma niekonserwatywną strukturę i naprężenia nie można wyprowadzić ze skalowanej funkcji potencjału sprężystości. W tym sensie materiały, które są konserwatywne, nazywane są hiperelastycznymi..
Te elastyczne materiały to takie, które mają równanie konstytutywne niezależne od skończonych pomiarów naprężeń, z wyjątkiem przypadku liniowego.
Modele materiałów hipoelastycznych różnią się od modeli materiałów hipersprężystych lub prostych materiałów sprężystych, ponieważ poza szczególnymi okolicznościami nie można ich wyprowadzić z funkcji gęstości energii odkształcenia (FDED).
Materiał hipoelastyczny można rygorystycznie zdefiniować jako model modelowany za pomocą równania konstytutywnego, które spełnia te dwa kryteria:
W szczególnym przypadku kryterium to obejmuje prosty materiał elastyczny, w którym obecne naprężenie zależy tylko od aktualnej konfiguracji, a nie historii poprzednich konfiguracji..
Materiały te nazywane są również elastycznymi materiałami Greena. Są rodzajem równania konstytutywnego dla materiałów idealnie elastycznych, dla których zależność między naprężeniami pochodzi z funkcji gęstości energii odkształcenia. Materiały te stanowią szczególny przypadek prostych materiałów elastycznych.
W przypadku wielu materiałów elastyczne modele liniowe nie opisują prawidłowo obserwowanego zachowania materiału..
Najczęstszym przykładem tej klasy materiałów jest guma, której zależność naprężenie-rozciąganie można określić jako nieliniową, sprężystą, izotropową, niezrozumiałą i generalnie niezależną od współczynnika naprężenia..
Hipersprężystość umożliwia modelowanie zachowania tych materiałów przez naprężenie i rozciąganie..
Zachowanie pustych i wulkanizowanych elastomerów często tworzy ideał hiperelastyczny. Wypełnione elastomery, pianki polimerowe i tkanki biologiczne są również modelowane z myślą o hipersprężystej idealizacji..
Modele materiałów hipersprężystych są regularnie używane do reprezentowania zachowania materiałów przy dużym odkształceniu..
Zwykle są używane do modelowania pełnego i pustego elastomeru oraz zachowania mechanicznego.
1- Kauczuk naturalny
2- Spandex lub lycra
3- Kauczuk butylowy (PIB)
4- Fluoroelastomer
5- Elastomery
6- Kauczuk etylenowo-propylenowy (EPR)
7- Resilin
8- Kauczuk butadienowo-styrenowy (SBR)
9- Chloropren
10- Elastyna
11- Gumowa epichlorohydryna
12- Nylon
13- Terpene
14- Kauczuk izoprenowy
15- Poilbutadiene
16- Kauczuk nitrylowy
17- Elastyczny winyl
18- Elastomer termoplastyczny
19- Guma silikonowa
20- Kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy (EPDM)
21- Octan etylu winylu (EVA lub guma piankowa)
22- Chlorowcowane kauczuki butylowe (CIIR, BIIR)
23- Neopren
Jeszcze bez komentarzy