Типови, карактеристике и примери еластичних материјала

Тхе еластични материјали су они материјали који имају способност да се одупру искривљеном или искривљујућем утицају или сили, а затим се врате у свој првобитни облик и величину када се иста сила уклони.

Линеарна еластичност се широко користи у дизајну и анализи конструкција као што су греде, плоче и лимови.

Еластични материјали имају велики значај за друштво, јер се многи од њих користе за израду одеће, гума, аутомобилских делова итд..

Карактеристике еластичних материјала

Када се еластични материјал деформише са спољашњом силом, он доживљава унутрашњу отпорност на деформацију и враћа је у првобитно стање ако се спољашња сила више не примењује.

У одређеној мери, већина чврстих материјала показује еластично понашање, али постоји ограничење величине силе и пратеће деформације у оквиру овог еластичног опоравка..

Материјал се сматра еластичним ако се може растегнути до 300% његове оригиналне дужине.

Из тог разлога постоји граница еластичности, која представља највећу снагу или напетост по јединици површине чврстог материјала који може издржати трајну деформацију.

За ове материјале, граница еластичности означава крај њеног еластичног понашања и почетак његовог пластичног понашања. За најслабије материјале, напрезање или напетост на граници еластичности резултира њеним ломом.

Граница развлачења зависи од врсте разматраног чврстог материјала. На пример, метална шипка може бити еластично растегнута до 1% њене оригиналне дужине.

Међутим, фрагменти одређених гумених материјала могу имати продужетак до 1000%. Еластична својства већине намјера крутина имају тенденцију да падну између ове двије крајности.

Можда бисте могли бити заинтересовани Како се синтетише растезљиви материјал?

Врсте еластичних материјала

Модели еластичних материјала Цауцхи

У физици, Цауцхи еластични материјал је онај у којем се напон / напетост сваке тачке одређује само тренутним стањем деформације у односу на произвољну референтну конфигурацију. Овај тип материјала се назива и једноставним еластичним материјалом.

Полазећи од ове дефиниције, напетост у једноставном еластичном материјалу не зависи од путање деформације, историје деформације или времена које је потребно за постизање те деформације.

Ова дефиниција такође имплицира да су конститутивне једначине просторно локалне. То значи да на стрес утјече само стање деформација у сусједству у близини дотичне точке.

То такође подразумева да снага тела (као што је гравитација) и инерцијалне силе не могу да утичу на својства материјала.

Једноставни еластични материјали су математичке апстракције, и ниједна стварна материја не одговара савршеној овој дефиницији.

Међутим, многи еластични материјали од практичног значаја као што су гвожђе, пластика, дрво и бетон могу се сматрати једноставним еластичним материјалима за потребе анализе стреса..

Иако напетост једноставних еластичних материјала зависи само од стања деформације, рад од напрезања / напрезања може зависити од деформационог пута.

Стога, једноставни еластични материјал има неконзервативну структуру и напетост се не може извести из скалиране еластичне потенцијалне функције. У том смислу, материјали који су конзервативни називају се хипереластични.

Хипоеластични материјали

Ови еластични материјали су они који имају конститутивну једнаџбу независну од коначних мерења напона осим у линеарном случају.

Модели хипоеластичних материјала се разликују од модела хипереластичних материјала или једноставних еластичних материјала јер, осим у посебним околностима, не могу се извести из функције густине енергије деформације (ФДЕД).

Хипоеластични материјал може бити ригорозно дефинисан као модел који је моделован коришћењем конститутивне једначине која задовољава ова два критеријума:

• Тенсион тенсионер О на време т зависи само од редоследа у којем је тело заузело своје прошле конфигурације, али не у периоду у којем су прошле конфигурације прошле.

Као посебан случај, овај критеријум укључује једноставан еластични материјал, у коме тренутна напетост зависи само од тренутне конфигурације уместо историје претходних конфигурација..

• Постоји затезач функције са вредношћу Г тако да О = Г (О, Л) у којој О је распон тензорске напетости материјала и Л тензор градијента брзина простора.

Хипереластиц материалс

Ови материјали се називају и зелени еластични материјали. Они су врста конститутивне једнаџбе за идеално еластичне материјале за које је однос између напрезања изведен из функције густоће енергије деформације. Ови материјали су посебан случај једноставних еластичних материјала.

За многе материјале, линеарни еластични модели не описују исправно посматрано понашање материјала.

Хиперреластичност омогућава моделирање понашања напрезања и деформација ових материјала.

Понашање празних и вулканизираних еластомера често чине хипереластични идеал. Потпуни еластомери, полимерне пене и биолошка ткива су такође моделирани у виду хипереластичне идеализације.

Модели хипереластичних материјала редовно се користе за представљање понашања великих деформација у материјалима.

Обично се користе за моделирање механичког понашања и празних и напуњених еластомера.

Примери еластичних материјала

1- Природна гума

2. Спандек или лицра

3-бутил гума (ПИБ)

4- Флуороеластомер

5- Еластомери

6 - етилен-пропилен гума (ЕПР)

7- Ресилин

8 - Стирен-бутадиен каучук (СБР)

9- Цхлоропрене

10- Еластин

11- Гумени епихлорхидрин

12- Најлон

13- Терпене

14- Изопренска гума

15- Поилбутадиен

16- Нитрилна гума

17- Стретцх винил

18- Термопластични еластомер

19- Силиконска гума

20- Етилен-пропилен-диенска гума (ЕПДМ)

21-Етилвинилацетат (ЕВА гума или пенаста)

22- Халогенирана бутилна гума (ЦИИР, БИИР)

23- Неопрен

Референце

1. Врсте еластичних материјала. Преузето са леаф.тв.
2. Цауцхи еластични материјал. Преузето са википедиа.орг.
3. Примери еластичних материјала (2017) Опорављени од куора.цом.
4. Како изабрати хипереластични материјал (2017) Опорављен од симсцале.цом
5. Хиперлестиц материал. Преузето са википедиа.орг.