Elasztikus anyagok típusai, jellemzői és példái

az rugalmas anyagok azok az anyagok, amelyek képesek torzító vagy torzító hatással vagy erővel szembeni ellenállásra, majd ugyanazon erő eltávolításakor visszatérnek eredeti formájukhoz és méretükhöz..

A lineáris rugalmasságot széles körben használják a szerkezetek, például gerendák, lemezek és lapok tervezésében és elemzésében.

A rugalmas anyagok nagy jelentőséggel bírnak a társadalom számára, mert sokan használják a ruházatot, gumiabroncsot, autóalkatrészeket stb..

A rugalmas anyagok jellemzői

Ha egy rugalmas anyag külső erővel deformálódik, akkor belső ellenállása van a deformációval szemben, és visszaállítja az eredeti állapotába, ha a külső erőt már nem alkalmazzák.

Bizonyos mértékig a legtöbb szilárd anyag rugalmas viselkedést mutat, de az erő és a vele járó deformáció mértéke korlátozott ebben a rugalmas helyreállításban..

Az anyag rugalmasnak tekinthető, ha az eredeti hosszának 300% -áig nyújtható.

Ebből kifolyólag van egy rugalmas határ, amely a szilárd anyagnak a tartós deformációnak ellenálló legnagyobb erőssége vagy feszültsége..

Ezekhez az anyagokhoz a rugalmassági határ a rugalmas viselkedésének végét és a műanyag viselkedésének kezdetét jelzi. A leggyengébb anyagok esetében a rugalmasságkorlátozás vagy feszültség a töréshez vezet.

A hozamerősség a figyelembe vett szilárd anyag típusától függ. Például egy fémrudat el lehet nyújtani rugalmasan az eredeti hossza 1% -áig.

Bizonyos nyersanyagok töredékei azonban akár 1000% -kal is meghosszabbodhatnak. A legtöbb szándékos szilárd anyag rugalmas tulajdonságai hajlamosak e két szélsőség között.

Lehet, hogy érdeklődik?

A rugalmas anyagok típusai

Elasztikus anyagok modelljei Cauchy

A fizikában a Cauchy elasztikus anyag olyan, amelyben az egyes pontok feszültségét / feszültségét csak a tetszőleges referencia konfigurációhoz viszonyított deformáció aktuális állapota határozza meg. Ezt az anyagot egyszerű rugalmas anyagnak is nevezik.

Ebből a definícióból kiindulva az egyszerű rugalmas anyagban lévő feszültség nem függ a deformációs útról, a deformáció történetétől, vagy a deformáció eléréséhez szükséges időtől..

Ez a meghatározás azt is jelenti, hogy a konstitutív egyenletek térben lokálisak. Ez azt jelenti, hogy a stresszt csak az érintett pont közelében lévő szomszédságban lévő deformációk állapota befolyásolja.

Ez azt is jelenti, hogy a test szilárdsága (például a gravitáció) és az inerciális erők nem befolyásolhatják az anyag tulajdonságait..

Az egyszerű elasztikus anyagok matematikai absztrakciók, és egyetlen valódi anyag sem illeszkedik e definícióhoz.

Azonban számos rugalmas, praktikus érdeklődésre számot tartó anyag, mint például a vas, a műanyag, a fa és a beton, egyszerű feszültségű anyagként feltételezhető a stresszelemzéshez..

Bár az egyszerű rugalmas anyagok feszültsége csak a deformáció állapotától függ, a stressz / stressz által végzett munka függhet a deformációs pályától..

Ezért egy egyszerű rugalmas anyagnak nem konzervatív szerkezete van, és a feszültség nem származhat egy skálázott rugalmas potenciálfüggvényből. Ebben az értelemben a konzervatív anyagokat hiperelasztikusnak nevezik.

Hypoelasztikus anyagok

Ezek a rugalmas anyagok azok, amelyeknek a véges feszültségmérésektől függetlenül konstitutív egyenlete van, kivéve a lineáris esetet.

A hipoelasztikus anyagmodellek különböznek a hiperelasztikus anyagmodellektől vagy az egyszerű elasztikus anyagoktól, mivel bizonyos körülmények kivételével ezek nem képezhetők deformációs energia sűrűségfüggvényből (FDED).

A hipoelasztikus anyagot szigorúan úgy definiálhatjuk, mint egy olyan konstitutív egyenletet, amely megfelel a két kritériumnak:

• Feszítőfeszítő ò időre t ez csak attól függ, hogy a szervezet milyen múltbeli konfigurációkat foglalt el, de nem az az idő, amikor ezek a múltbeli konfigurációk áthaladtak.

Speciális esetben ez a kritérium egy egyszerű, rugalmas anyagot tartalmaz, amelyben a jelenlegi feszültség csak a jelenlegi konfigurációtól függ, a múltbeli konfigurációk történetének helyett.

• Van egy funkcióval rendelkező feszítő G így ò = G (ò, L) amelyben ò az anyag és a tenzor feszültségének feszültsége L legyen a térsebesség gradiens tenzor.

Hiperelasztikus anyagok

Ezeket az anyagokat zöld elasztikus anyagoknak is nevezik. Ezek egyfajta konstitutív egyenletet jelentenek ideálisan rugalmas anyagokhoz, amelyeknél a stressz közötti kapcsolat egy deformációs energia sűrűségfüggvényből származik. Ezek az anyagok az egyszerű rugalmas anyagok speciális esetei.

Számos anyag esetében a lineáris rugalmas modellek nem írják le megfelelően az anyag megfigyelt viselkedését.

A hiperrelaszticitás lehetővé teszi ezen anyagok stressz-törzs viselkedésének modellezését.

Az üres és vulkanizált elasztomerek viselkedése gyakran a hiperelasztikus ideális. A teljes elasztomereket, polimer habokat és biológiai szöveteket is hiperelasztikus idealizálással modellezzük.

A hiperelasztikus anyagok modelljeit rendszeresen használják az anyagok nagy deformációjának viselkedésére.

Általában a mechanikai viselkedés és az üres és töltött elasztomerek modellezésére használják.

Példák rugalmas anyagokra

1- Természetes gumi

2- Spandex vagy lycra

3-butilgumi (PIB)

4- Fluorelasztomer

5- Elasztomerek

6- Etilén-propiléngumi (EPR)

7- Resilin

8- sztirol-butadiéngumi (SBR)

9 - Kloroprén

10 - Elasztin

11- Gumi Epiklórhidrin

12- Nylon

13 - Terpén

14-izoprenum

15-Poilbutadién

16-Nitril gumi

17 - Stretch vinil

18- Termoplasztikus elasztomer

19 - Szilikongumi

20-etilén-propilén-dién-gumi (EPDM)

21 - Etilinilacetát (EVA gumi vagy habos)

22- Halogénezett butilgumi (CIIR, BIIR)

23 - Neoprén

referenciák

1. A rugalmas anyagok típusai. A leaf.tv.
2. Cauchy rugalmas anyag. A wikipedia.org-ból származik.
3. Elasztikus anyagok példái (2017) A quora.com-ból visszanyert.
4. Hogyan válasszunk ki egy hiperelasztikus anyagot (2017)?
5. Hyperlestic anyag. A wikipedia.org-ból származik.