Materiali elastici

La gomma è un materiale di grande resistenza a una forza deformata. Con licenza

Quali sono i materiali elastici?

IL Materiali elastici Sono quei materiali che hanno la capacità di resistere a un'influenza o forza distorta o deformata, e quindi tornare alla sua forma e dimensione originali quando la stessa forza viene rimossa.

L'elasticità lineare è ampiamente utilizzata nella progettazione e nell'analisi di strutture come raggi, piastre e fogli. 

I materiali elastici hanno una grande importanza per la società, poiché molti di essi sono usati per fare vestiti, pneumatici, pezzi di ricambio automobilistici, ecc.

Caratteristiche dei materiali elastici

- Quando un materiale elastico viene deformato con una forza esterna, sperimenta una resistenza interna alla deformazione e ripristina il suo stato originale se la forza esterna non viene più applicata.

In una certa misura, la maggior parte dei materiali solidi presenta un comportamento elastico, ma esiste un limite della grandezza della forza di accompagnamento e della deformazione all'interno di questo recupero elastico.

- Un materiale è considerato elastico se può essere allungato fino al 300% della sua lunghezza originale. Per questo motivo c'è un limite elastico, che è la più grande forza o tensione per unità di area di un materiale solido che può supportare una deformazione permanente.

- Per questi materiali, il limite di elasticità segna la fine del suo comportamento elastico e l'inizio del suo comportamento plastico. Per i materiali più deboli, lo stress o la tensione sul suo limite di elasticità si traduce nella sua frattura.

- Il limite di elasticità dipende dal tipo di solido considerato. Ad esempio, una barra di metallo può essere estesa elasticamente fino all'1% della sua lunghezza originale. Tuttavia, i frammenti di alcuni materiali gommosi possono sperimentare estensioni fino al 1000%.

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- Le proprietà elastiche della maggior parte dei solidi tendono a cadere tra queste due estremità.

Tipi di materiali elastici

Modelli di materiale elastico di tipo Cauchy

In fisica, un materiale elastico Cauchy è quello in cui lo stress/tensione di ciascun punto è determinato solo dallo stato attuale di deformazione rispetto a una configurazione arbitraria di riferimento. Questo tipo di materiali è anche chiamato Materiale elastico semplice.

A partire da questa definizione, la tensione in un semplice materiale elastico non dipende dalla via di deformazione, dalla storia della deformazione o dal tempo necessario per ottenere tale deformazione.

Questa definizione implica anche che le equazioni costitutive sono spazialmente locali. Ciò significa che lo stress è influenzato solo dallo stato delle deformazioni in un punto vicino al punto in questione.

Implica inoltre che la forza di un corpo (come la gravità) e le forze di inerzia non possono influenzare le proprietà del materiale.

Materiali elastici semplici sono astrazioni matematiche e nessun materiale reale si adatta perfettamente a questa definizione.

Tuttavia, molti materiali elastici di interesse pratico, come ferro, plastica, legno e cemento, possono essere ipotizzati come semplici materiali elastici per scopi di analisi dello stress.

Sebbene la tensione di semplici materiali elastici dipenda solo dallo stato di deformazione, il lavoro svolto dalla tensione/stress può dipendere dal percorso di deformazione.

Pertanto, un semplice materiale elastico ha una struttura non conservato e la tensione non può essere derivata da una funzione potenziale elastico di escalation. In questo senso, i materiali che sono conservatori sono chiamati iperelastici.

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Materiali ipolastici

Questi materiali elastici sono quelli che hanno un'equazione costitutiva indipendente delle misure di tensione finita, tranne nel caso lineare.

I modelli di materiali ipolastici sono diversi dai modelli di materiali iperotela o di semplici materiali elastici, poiché, tranne in circostanze particolari, non possono essere derivati ​​da una funzione di funzione di densità di densità (FDED) (FDED).

Un materiale ipoelastico può essere rigorosamente definito come uno modellato usando un'equazione costitutiva che soddisfa questi due criteri:

- Il tensionero di tensione O allo stesso tempo T Dipende solo dall'ordine in cui il corpo ha occupato le sue configurazioni passate, ma non nel periodo in cui queste configurazioni passate sono state attraversate.

Come caso speciale, questo criterio include un semplice materiale elastico, in cui la tensione attuale dipende solo dalla configurazione corrente anziché dalla cronologia delle configurazioni passate.

- C'è un valore di valore G affinché O = G (O, L), in quale O È la tensione della tensione del tenditore e L essere il tensionero di velocità spaziale.

Materiali iperelastici

Questi materiali sono anche chiamati materiali elastici verdi. Sono un tipo di equazione costitutiva per materiali idealmente elastici per i quali la relazione tra la tensione è derivata da una densità di funzione di energia di deformazione.

Questi materiali sono un caso speciale di semplici materiali elastici.

Per molti materiali, i modelli lineari elastici non descrivono correttamente il comportamento osservato del materiale.

L'esempio più comune di questo tipo di materiale è la gomma, la cui relazione di stress può essere definita come non lineare, elastica, isotropica, incomprimibile e generalmente indipendente dalla sua tensione.

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L'iperelasticità fornisce un modo per modellare il comportamento di insegnamento dello stress di questi materiali.

Il comportamento degli elastomeri vuoti e vulcanizzati spesso costituisce l'ideale iperelastico. Anche gli elastomeri completi, le schiume polimeriche e i tessuti biologici sono modellati con idealizzazione iperelastica.

I modelli di materiale ipereelastico vengono regolarmente utilizzati per rappresentare un comportamento di grande deformazione nei materiali.

Di solito sono usati per modellare elastomeri meccanici, vuoti e completi.

Esempi di materiali elastici

- Gomma naturale

- Spandex o lycra

- Butyl Rubber (PIL)

- Fluoroelastomer

- Elastomeri

- Gomma etilene-propilene (EPR)

- Resiline

- Gomma da stiro-butadiene (SBR)

- Cloropene

- Elastina

- Epichloridrina di gomma

- Nylon

- Terpeno

- Gomma isoprene

- Polibutadiene

- Gomma nitrilica

- Vinile allungato

- Elastomero termoplastico

- Gomma di silicone

- Gomma etilene-propilene-diene (EPDM)

- Ethylvinilaceato (Eva o gomma schiumosa)

- Rigori alogenizzati di Butyd (CIIR, BIIR)

- Neoprene

Riferimenti

1. Tipi di materiali elastici. Recuperato dalla foglia.tv.
2. Materiale elastico Cauchy. Recuperato da.Wikipedia.org.
3. Materiale iperlestico. Recuperato da.Wikipedia.org.