Elastiske Materialetyper, Karakteristik og Eksempler

den elastiske materialer er de materialer, der har evnen til at modstå en forvrængende eller forvrængende indflydelse eller kraft og derefter vende tilbage til deres oprindelige form og størrelse, når den samme kraft er fjernet.

Den lineære elasticitet anvendes i vid udstrækning i konstruktion og analyse af strukturer som bjælker, plader og plader.

Elastiske materialer har stor betydning for samfundet, fordi mange af dem er vant til at lave tøj, dæk, bildele osv..

Karakteristik af elastiske materialer

Når et elastisk materiale deformeres med en ekstern kraft, oplever den en indre modstand mod deformationen og genopretter den til sin oprindelige tilstand, hvis den eksterne kraft ikke længere anvendes.

I et vist omfang udviser de fleste faste materialer en elastisk adfærd, men der er en grænse for kraftens størrelse og den ledsagende deformation inden for denne elastiske genopretning.

Et materiale betragtes som elastisk, hvis det kan strækkes op til 300% af dets oprindelige længde.

Af denne grund er der en elastisk grænse, som er den største styrke eller spænding pr. Arealareal af et fast materiale, der kan modstå permanent deformation.

For disse materialer markerer grænsen for elasticitet slutningen af ​​dens elastiske opførsel og begyndelsen af ​​dens plastiske adfærd. For de svageste materialer resulterer spænding eller spænding på dens elastisk grænse i bruddet.

Udbyttestyrken afhænger af den type fast stof, der vurderes. For eksempel kan en metalstang strækkes elastisk op til 1% af sin oprindelige længde.

Imidlertid kan fragmenter af visse gummi materialer opleve forlængelser på op til 1000%. De elastiske egenskaber af mest hensigtsmæssige faste stoffer har tendens til at falde mellem disse to ekstremer.

Måske er du måske interesseret. Hvordan syntetiseres et strækmateriale?

Typer af elastiske materialer

Modeller af elastiske materialer Cauchy

I fysik er et Cauchy elastisk materiale et, hvor spændingen / spændingen af ​​hvert punkt kun bestemmes af den aktuelle tilstand af deformation med hensyn til en vilkårlig referencekonfiguration. Denne type materiale kaldes også simpelt elastisk materiale.

Ud fra denne definition afhænger spændingen i et simpelt elastisk materiale ikke af deformationsvejen, deformationshistorien eller den tid det tager at opnå den deformation.

Denne definition indebærer også, at de konstitutive ligninger er rumligt lokale. Dette betyder, at stress kun påvirkes af tilstanden af ​​deformationerne i et kvarter nær det pågældende punkt.

Det indebærer også, at styrken af ​​en krop (såsom tyngdekraften) og inertionskræfter ikke kan påvirke materialets egenskaber.

Enkle elastiske materialer er matematiske abstraktioner, og intet ægte materiale passer perfekt til denne definition.

Imidlertid kan mange elastiske materialer af praktisk interesse, såsom jern, plast, træ og beton antages som enkle elastiske materialer til stressanalyse..

Selvom spændingen af ​​enkle elastiske materialer kun afhænger af deformationstilstanden, kan arbejdet udført af stress / stress afhænge af deformationsbanen.

Derfor har et simpelt elastisk materiale en ikke-konservativ struktur, og spændingen kan ikke stamme fra en skalet elastisk potentiel funktion. I denne forstand kaldes materialer, der er konservative, hyperelastiske.

Hypo-elastiske materialer

Disse elastiske materialer er dem, der har en konstitutiv ligning uafhængig af de endelige stressmålinger undtagen i det lineære tilfælde.

Hypo-elastiske materialemodeller adskiller sig fra hyperelastiske materialemodeller eller simple elastiske materialer, fordi de undtagen i særlige tilfælde ikke kan afledes af en deformationsenergitæthedsfunktion (FDED).

Et hypoelastisk materiale kan defineres stringent som et, der er modelleret ved hjælp af en konstitutiv ligning, der opfylder disse to kriterier:

• Spændingsspænder Ò til tiden t det afhænger kun af den rækkefølge, hvori kroppen har besat sine tidligere konfigurationer, men ikke i det forløb, hvor disse tidligere konfigurationer blev krydset.

Som et specielt tilfælde indeholder dette kriterium et simpelt elastisk materiale, hvor den aktuelle spænding kun afhænger af den nuværende konfiguration i stedet for historien om de tidligere konfigurationer.

• Der er en funktionsstrammer med værdi G så det Ò = G (Ò, L) i hvilken Ò er spændvidden af ​​tensor spændingen af ​​materialet og L være rumhastighed gradient tensor.

Hyperelastiske materialer

Disse materialer kaldes også grønne elastiske materialer. De er en type konstitutiv ligning for ideelt elastiske materialer, for hvilke forholdet mellem stress er afledt af en deformationsenergitæthedsfunktion. Disse materialer er et specielt tilfælde af simple elastiske materialer.

For mange materialer beskriver de lineære elastiske modeller ikke korrekt materialets observerede opførsel.

Hyperrelasticitet giver en måde at modellere stress-belastning opførsel af disse materialer.

Opførelsen af ​​tomme og vulkaniserede elastomerer udgør ofte det hyperelastiske ideal. Fuld elastomer, polymerskum og biologiske væv er også modelleret med hyperelastisk idealisering i tankerne.

Modellerne af hyperelastiske materialer anvendes jævnligt til at repræsentere en adfærd med stor deformation i materialer.

De bruges normalt til at modellere mekanisk adfærd og tomme og fyldte elastomerer.

Eksempler på elastiske materialer

1- Naturgummi

2- Spandex eller lycra

3- butylgummi (PIB)

4- fluoroelastomer

5- Elastomerer

6- ethylen-propylengummi (EPR)

7- Resilin

8- styren-butadiengummi (SBR)

9-chloropren

10-Elastin

11-Gummi Epichlorhydrin

12-nylon

13- Terpen

14-isopren gummi

15-Poilbutadien

16-nitrilgummi

17-Stretch vinyl

18-Termoplastisk elastomer

19- Silikongummi

20-ethylen-propylendiengummi (EPDM)

21- Ethylvinylacetat (EVA-gummi eller skummende)

22- halogeneret butylgummi (CIIR, BIIR)

23- neopren

referencer

1. Typer af elastiske materialer. Hentet fra leaf.tv.
2. Cauchy elastisk materiale. Hentet fra wikipedia.org.
3. Eksempler på elastiske materialer (2017) Gendannet fra quora.com.
4. Sådan vælges et hyperelastisk materiale (2017) Gendannet fra simscale.com
5. Hyperlestic materiale. Hentet fra wikipedia.org.