Elastiske Materialetyper, Egenskaper og Eksempler



den elastiske materialer er de materialene som har evne til å motstå en forvrengende eller forvrengende innflytelse eller kraft, og deretter tilbake til sin opprinnelige form og størrelse når den samme kraften fjernes.

Den lineære elastisiteten er mye brukt i utforming og analyse av strukturer som bjelker, plater og ark.

Elastiske materialer har stor betydning for samfunnet fordi mange av dem er vant til å lage klær, dekk, bildeler etc..

Kjennetegn på elastiske materialer

Når et elastisk materiale deformeres med en ekstern kraft, opplever den en indre motstand mot deformasjonen og gjenoppretter den til sin opprinnelige tilstand dersom den eksterne kraften ikke lenger er påført.

I noen grad utviser de fleste faste materialer en elastisk oppførsel, men det er en grense for kraftens styrke og den tilhørende deformasjonen innenfor denne elastiske gjenvinningen.

Et materiale anses elastisk hvis det kan strekkes opp til 300% av sin opprinnelige lengde.

Av denne grunn er det en elastisk grense, som er den største styrken eller spenningen per arealareal av et fast materiale som tåler permanent deformasjon.

For disse materialene markerer elastisitetsgrensen slutten av sin elastiske oppførsel og begynnelsen av sin plastiske oppførsel. For de svakeste materialene resulterer spenning eller spenning på elastisitetsgrensen i brudd.

Utbyttestyrken avhenger av hvilken type fast anseelse. For eksempel kan en metallstang strekkes elastisk opp til 1% av sin opprinnelige lengde.

Imidlertid kan fragmenter av visse gummi-materialer oppleve forlengelser på opptil 1000%. De elastiske egenskapene til mest hensiktlige faste stoffer har en tendens til å falle mellom disse to ekstremer.

Kanskje du kanskje er interessert. Hvordan er et strekkmateriale syntetisert?

Typer av elastiske materialer

Modeller av elastiske materialer Cauchy

I fysikk er et Cauchy elastisk materiale en hvor spenningen / spenningen til hvert punkt bare bestemmes av den aktuelle deformasjonsformen med hensyn til en vilkårlig referansekonfigurasjon. Denne typen materiale kalles også enkelt elastisk materiale.

Med utgangspunkt i denne definisjonen er ikke spenningen i et enkelt elastisk materiale avhengig av deformasjonsbanen, deformasjonshistorien eller tiden det tar for å oppnå den deformasjonen.

Denne definisjonen innebærer også at de konstitutive ligningene er romlig lokale. Dette betyr at stress bare påvirkes av tilstanden til deformasjonene i et nabolag nær det aktuelle punktet.

Det innebærer også at styrken til en kropp (som tyngdekraften) og treghetskrefter ikke kan påvirke materialets egenskaper.

Enkle elastiske materialer er matematiske abstraksjoner, og ingen ekte materiale passer perfekt til denne definisjonen.

Imidlertid kan mange elastiske materialer av praktisk interesse som jern, plast, tre og betong antas som enkle elastiske materialer for stressanalyseformål..

Selv om spenningen av enkle elastiske materialer bare avhenger av deformasjonsstaten, kan arbeidet som utføres av stress / stress avhenge av deformasjonsbanen.

Derfor har et enkelt elastisk materiale en ikke-konservativ struktur, og spenningen kan ikke utledes av en skalert elastisk potensialfunksjon. I denne forstand kalles materialer som er konservative hyperelastiske.

Hypo-elastiske materialer

Disse elastiske materialene er de som har en konstitutiv ligning uavhengig av de endelige spenningsmålinger, bortsett fra i det lineære tilfelle.

Hypo-elastiske materialmodeller er forskjellige fra hyperelastiske materialmodeller eller enkle elastiske materialer fordi, med unntak av spesielle omstendigheter, kan de ikke utledes av en deformasjonsenergidensitetsfunksjon (FDED).

Et hypoelastisk materiale kan defineres grundig som en som er modellert ved hjelp av en konstitutiv ligning som oppfyller disse to kriteriene:

  • Spenningsstrammer Ò til tid t Det avhenger bare av den rekkefølgen der kroppen har okkupert sine tidligere konfigurasjoner, men ikke i løpet av de siste konfigurasjonene ble krysset.

Som et spesielt tilfelle omfatter dette kriteriet et enkelt elastisk materiale, hvor den nåværende spenningen bare avhenger av gjeldende konfigurasjon i stedet for historien til de siste konfigurasjonene.

  • Det er en funksjonsstrammer med verdi G slik at Ò = G (Ò, L) der Ò er spenningen av tensor spenningen av materialet og L være romhastighetsgradientens tensor.

Hyperelastiske materialer

Disse materialene kalles også grønne elastiske materialer. De er en type konstitutiv ligning for idealt elastiske materialer som forholdet mellom stress er avledet av en deformasjonsenergitetthetsfunksjon. Disse materialene er et spesielt tilfelle av enkle elastiske materialer.

For mange materialer beskriver ikke lineære elastiske modeller riktig materialets observerte oppførsel.

Hyperrelastialitet gir en måte å modellere stress-belastning oppførsel av disse materialene.

Oppførselen til tomme og vulkaniserte elastomerer utgjør ofte det hyperelastiske idealet. Full elastomerer, polymerskum og biologiske vev er også modellert med hyperelastisk idealisering i tankene.

Modellene av hyperelastiske materialer brukes jevnlig til å representere en oppførsel av stor deformasjon i materialer.

De brukes vanligvis til å modellere mekanisk oppførsel og tomme og fylte elastomerer.

Eksempler på elastiske materialer

1- Naturlig gummi

2- Spandex eller lycra

3- butylgummi (PIB)

4- Fluoroelastomer

5- Elastomerer

6- Etylen-propylengummi (EPR)

7- Resilin

8-styren-butadiengummi (SBR)

9-kloropren

10-Elastin

11-Gummi Epichlorhydrin

12-nylon

13- Terpen

14-isopren gummi

15-Poilbutadiene

16-nitrilgummi

17-Stretch vinyl

18-termoplastisk elastomer

19- Silikongummi

20-etylen-propylen-diengummi (EPDM)

21-Etylvinylacetat (EVA-gummi eller skummende)

22- Halogenert butylgummi (CIIR, BIIR)

23- Neopren

referanser

  1. Typer av elastiske materialer. Hentet fra leaf.tv.
  2. Cauchy elastisk materiale. Hentet fra wikipedia.org.
  3. Eksempler på elastisk materiale (2017) Gjenopprettet fra quora.com.
  4. Hvordan velge et hyperelastisk materiale (2017) Gjenopprettet fra simscale.com
  5. Hyperlestisk materiale. Hentet fra wikipedia.org.