Nagyrugalmas deformci relaxci Vzlat l l l Relaxcis

Nagyrugalmas deformáció – relaxáció Vázlat l l l Relaxációs jelenségek v késleltetett deformáció v feszültségrelaxáció v rugalmassági hiszterézis v dinamikus terhelés Periodikus igénybevétel v fáziseltolódás v komplex modulus Hőmérséklet-idő ekvivalencia elv 1

Relaxációs jelenségek Általános szempontok l l l Relaxáció: visszatérés az egyensúlyi helyzetbe – hőmozgás Egyszerű rendszerek, kis eltérés az egyensúlytól A relaxáció sebessége Sebességek viszonya Kismólsúlyú anyagokon általában nincs Nagyrugalmas állapotú polimerek – jellemző 2

Mechanikai relaxáció Késleltetett deformáció l Mechanikai relaxáció polimereken v késleltetett deformáció v feszültségrelaxáció v rugalmassági hiszterézis v relaxáció periodikus igénybevétel esetén l Késleltetett deformáció – állandó terhelés l Kismólsúlyú anyag – fém 3

Mechanikai relaxáció Késleltetett deformáció l l l Polimer – szegmensmozgás, átrendeződés Térhálós polimer – egyensúlyi érték Lineáris polimer – folyás Változó keresztmetszet Időfüggő modulus 4

Mechanikai relaxáció Feszültségrelaxáció l l l Állandó deformáció – csökkenő feszültség – ernyedés Térhálós polimer – határérték Lineáris polimer – folyás Hőmérséklet, másodlagos erők Időfüggő modulus 5

Mechanikai relaxáció Rugalmassági hiszterézis l l l Feszültség-nyúlás görbék Kismólsúlyú anyag – nincs hiszterézis Elasztomer, gumi – késés Maradó deformáció v térhálós – látszólagos v lineáris – valódi Ok: átrendeződés, fluktuációs háló, konformáció változás 6

Mechanikai relaxáció Rugalmassági hiszterézis l l Maradó deformáció v térhálós – látszólagos v lineáris – valódi Hiszterézis hurok területe – disszipált energia 7

Mechanikai relaxáció Rugalmassági hiszterézis l l l Veszteség – hőenergia Hőmérséklet és sebesség hatása T > mozgékonyság nő vd > nagyobb elmaradás Mozgékonyság/igénybevételi sebesség viszonya Modulus nem anyagi jellemző 8

Periodikus igénybevétel Stacioner állapot l Abroncs, forgó alkatrészek l Csökkenő veszteség – stacioner állapot l Periodikus igénybevétel – szinuszos folyamatok l Szinuszos terhelés l Deformáció Fáziskésés 9

Periodikus igénybevétel Feszültség és deformáció Fáziskésés – szegmensek átrendeződése 10

Periodikus igénybevétel A fáziseltolódás mértéke Maximum – szegmensek átrendeződése 11

Periodikus igénybevétel A deformáció amplitúdója Deformáció kifejlődése, mechanikai üvegesedés 12

Periodikus igénybevétel Veszteség l Fáziskésés v rugalmas test: = 0 v folyadék: = /2 v polimer: viszkoelasztikus anyag Eltolódás szöge: maximum Amplitúdó: nő Modulus nem állandó l Termomechanikai görbe l l l 13

Periodikus igénybevétel Dinamikus modulus Periodikus függvények l Síkban forgó vektorok l Feszültség, deformáció, modulus l Komplex modulus l Komponensek v tárolási – azonos fázis v veszteségi l – merőleges Feszültség l 0 2 1 Deformáció, 0 Leírás két mennyiséggel 14

Periodikus igénybevétel Dinamikus modulus l Feszültség komponensek l Modulus komponensek l Komplex modulus l Veszteségi tényező 15

Periodikus igénybevétel Termomechanikai görbe 16

Hőmérséklet-idő szuperpozíció Meghatározás Tág időtartomány 17

Hőmérséklet-idő szuperpozíció Eltolási tényező l l Eltolás Mérés és relaxáció l Referencia hőmérséklet, Tg Azonos mozgékonyság, T WLF egyenlet l Eltolási tényező l l 18