materiale elastice sunt acele materiale care au capacitatea de a rezista unei influențe sau forțe distorsionante sau deformante și apoi revin la forma și dimensiunea lor originală atunci când aceeași forță este retrasă.
Elasticitatea liniară este utilizată pe scară largă în proiectarea și analiza structurilor precum grinzi, plăci și foi. Materialele elastice au o mare importanță pentru societate, deoarece multe dintre ele sunt utilizate pentru confecționarea hainelor, anvelopelor, pieselor auto etc..
Indice articol
Când un material elastic este deformat de o forță externă, acesta experimentează rezistență internă la deformare și îl restabilește la starea inițială dacă forța externă nu mai este aplicată..
Într-o oarecare măsură, majoritatea materialelor solide prezintă un comportament elastic, dar există o limită a mărimii forței și a deformării aferente în cadrul acestei recuperări elastice..
Un material este considerat elastic dacă poate fi întins până la 300% din lungimea sa originală. Din acest motiv, există o limită elastică, care este cea mai mare forță sau tensiune pe unitate de suprafață a unui material solid care poate rezista la o deformare permanentă..
Pentru aceste materiale, punctul de randament marchează sfârșitul comportamentului lor elastic și începutul comportamentului lor plastic. Pentru materiale mai slabe, stresul sau tensiunea asupra punctului lor de producție are ca rezultat fractura lor..
Limita de elasticitate depinde de tipul de solid considerat. De exemplu, o bară metalică poate fi extinsă elastic până la 1% din lungimea sa originală..
Cu toate acestea, fragmente din anumite materiale cauciucate pot prezenta extensii de până la 1000%. Proprietățile elastice ale solidelor cele mai intenționate tind să cadă între aceste două extreme..
S-ar putea să vă intereseze Cum se sintetizează un material elastic??
În fizică, un material elastic Cauchy este unul în care tensiunea / tensiunea fiecărui punct este determinată doar de starea actuală de deformare în raport cu o configurație de referință arbitrară. Acest tip de material se mai numește și material elastic simplu..
Pe baza acestei definiții, stresul dintr-un material elastic simplu nu depinde de calea de deformare, de istoricul deformării sau de timpul necesar pentru realizarea acestei deformări..
Această definiție implică, de asemenea, că ecuațiile constitutive sunt spațial locale. Aceasta înseamnă că stresul este afectat doar de starea deformațiilor dintr-un cartier apropiat de punctul în cauză..
De asemenea, implică faptul că forța unui corp (cum ar fi gravitația) și forțele de inerție nu pot afecta proprietățile materialului..
Materialele elastice simple sunt abstracții matematice și niciun material real nu se potrivește perfect acestei definiții..
Cu toate acestea, multe materiale elastice de interes practic, cum ar fi fierul, plasticul, lemnul și betonul, pot fi presupuse a fi materiale elastice simple în scopuri de analiză a stresului..
Deși stresul materialelor elastice simple depinde doar de starea de deformare, munca depusă de stres / stres poate depinde de calea de deformare.
Prin urmare, un material elastic simplu are o structură neconservativă și stresul nu poate fi derivat dintr-o funcție de potențial elastic scalat. În acest sens, materialele conservatoare se numesc hiperelastice..
Aceste materiale elastice sunt cele care au o ecuație constitutivă independentă de măsurătorile de solicitări finite, cu excepția cazului liniar.
Modelele de materiale hipoelastice sunt diferite de modelele de materiale hiperelastice sau de materiale elastice simple, deoarece, cu excepția unor circumstanțe particulare, nu pot fi derivate dintr-o funcție de densitate a energiei de deformare (FDED).
Un material hipoelastic poate fi definit riguros ca unul care este modelat folosind o ecuație constitutivă care îndeplinește aceste două criterii:
Ca un caz special, acest criteriu include un material elastic simplu, în care tensiunea curentă depinde doar de configurația curentă, mai degrabă decât de istoria configurațiilor anterioare..
Aceste materiale sunt numite și materiale elastice ale lui Green. Acestea sunt un tip de ecuație constitutivă pentru materiale ideale elastice pentru care relația dintre stres este derivată dintr-o funcție de densitate a energiei de deformare. Aceste materiale sunt un caz special de materiale elastice simple.
Pentru multe materiale, modelele liniare elastice nu descriu corect comportamentul observat al materialului..
Cel mai frecvent exemplu al acestei clase de materiale este cauciucul, a cărui relație tensiune-tensiune poate fi definită ca neliniară, elastică, izotropă, de neînțeles și, în general, independentă de raportul său de solicitare..
Hiperelasticitatea oferă o modalitate de modelare a comportamentului stres-tensiune al acestor materiale..
Comportamentul elastomerilor goali și vulcanizați constituie adesea idealul hiperelastic. Elastomerii umpluți, spumele polimerice și țesuturile biologice sunt, de asemenea, modelate având în vedere idealizarea hiperelastică..
Modelele de materiale hiperelastice sunt utilizate în mod regulat pentru a reprezenta un comportament la solicitare ridicată în materiale..
Acestea sunt utilizate de obicei pentru modelarea elastomerului complet și gol și a comportamentului mecanic.
1- Cauciuc natural
2- Spandex sau lycra
3- Cauciuc butilic (PIB)
4- Fluoroelastomer
5- Elastomeri
6- Cauciuc etilen-propilen (EPR)
7- Rezilină
8- Cauciuc stiren-butadienic (SBR)
9- Cloropren
10- Elastină
11- Epiclorhidrina din cauciuc
12- Nylon
13- Terpene
14- Cauciuc izoprenic
15- Poilbutadiene
16- Cauciuc nitrilic
17- Vinil stretch
18- Elastomer termoplastic
19- Cauciuc siliconic
20- Cauciuc etilen-propilen-dien (EPDM)
21- Acetat de etilvinil (EVA sau cauciuc spumant)
22- Cauciucuri butilice halogenate (CIIR, BIIR)
23- Neopren
Nimeni nu a comentat acest articol încă.