粘弾性と粘塑性の違い

粘弾性と粘塑性の主な違いは、粘弾性材料は変形時に粘弾性の両方の性質を示すが、粘塑性材料は復元不可能な変形を示すことである...

粘弾性と粘塑性の大きな違いは、粘弾性材料は変形時に粘弾性の両方の性質を示すが、粘塑性材料は復元不可能な変形を示すことである。

高分子材料の粘弾性と粘塑性を紹介。両者とも高分子材料が変形する際の挙動を表す用語である。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 粘弾性とは 3. 粘塑性とは 4. 横並び比較-粘弾性体と粘塑性体 5. まとめ

粘弾性は何ですか？

粘弾性材料は、材料の変形時に粘弾性特性を示す高分子材料である。この性質は粘弾性と呼ばれる。一般に、水のような粘性物質はせん断流動に抵抗し、応力をかけると時間に対して直線的にひずみます。一方、弾性体は伸ばしても、応力がなくなれば元の状態に戻る。このように、粘弾性材料は両方の性質を併せ持つことがわかります。また、これらの材料は、時間によって変化するひずみを示す。一般に、弾性は秩序ある固体中の結晶面に沿って伸びる結合によるものであり、粘性は非晶質中の原子または分子の拡散によるものである。

弾性体と粘弾性体を比較すると、粘弾性体は粘性と弾性の両方の成分を持ち、その粘性によって時間に依存したひずみ速度が得られます。また、純弾性体は荷重を加えても取り除いてもエネルギーを発散しないが、粘弾性体は同じタイミングでエネルギーを発散させる。

粘弾性は、分子の再配列と定義することができる。これらの材料に応力を加えると、長い高分子鎖の一部が位置を変える。この転位はクリープと呼ばれる。この転位を行っても、ポリマーは固体のまま応力に耐えている。

粘塑性は何ですか？

粘塑性材料は、材料の変形時に粘塑性を示す高分子材料である。この性質は粘塑性と呼ばれるものです。固形で、非弾性、レート依存の***である。速度依存性」とは、加えられた荷重の速度に依存する材料の変形を指す。粘塑性とは、非弾性***のことで、負荷がかかったときに材料が復元できない変形をすることです。

一般的には、オーバーストレスモデルを使って3次元の粘塑性をシミュレートすることができます。これらのモデルは、荷重をかけると応力が速度に依存した降伏面を超えて増加し、時間の経過とともに応力が降伏面に戻るように緩和させることができます。代替案として、降伏応力にひずみ速度依存性を持たせ、速度に依存しない塑性工学の手法を用いて材料の応答を計算することができる。

粘塑性の理論は、永久変形の計算、構造物の塑性崩壊の予測、衝突シミュレーション、安定性の研究、動的問題、高ひずみ率でのシステムにおいて重要である。