ЕЛАСТИЧНИ МАТЕРИЈАЛИ: ВРСТЕ, КАРАКТЕРИСТИКЕ И ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

У еластичних материјала су ти материјали који имају могућност да се одупре утичу или нарушава или деформише силу, а онда се врати у првобитни облик и величину када се уклони иста сила.

Линеарна еластичност се широко користи у дизајнирању и анализи конструкција попут греда, плоча и лимова. Еластични материјали су од велике важности за друштво, јер се многи од њих користе за израду одеће, гума, аутомобилских делова итд.

Карактеристике еластичних материјала

Када се еластични материјал деформише спољашњом силом, он осећа унутрашњу отпорност на деформације и враћа га у првобитно стање ако се спољна сила више не примењује.

До неке мере, већина чврстих материјала показује еластично понашање, али постоји ограничење величине силе и придружене деформације унутар овог еластичног опоравка.

Материјал се сматра еластичним ако се може развући до 300% првобитне дужине. Из тог разлога постоји еластична граница, која је највећа сила или затезање по јединици површине чврстог материјала који може издржати трајну деформацију.

За ове материјале, тачка приноса означава крај њиховог еластичног понашања и почетак њиховог пластичног понашања. Код слабијих материјала, стрес на тачки приноса резултира њиховим ломом.

Граница еластичности зависи од врсте испитиване чврстоће. На пример, метална шипка се може еластично продужити до 1% од своје оригиналне дужине.

Међутим, фрагменти неких гумених материјала могу да се продуже до 1000%. Еластична својства већине чврстих тела углавном падају између ове две крајности.

Можда ће вас занимати Како се синтетизира еластични материјал?

Врсте еластичних материјала

Модели еластичних материјала типа Цауцхи

У физици, Цауцхијев еластични материјал је онај у коме се напон / напетост сваке тачке одређује само тренутним стањем деформације у односу на произвољну референтну конфигурацију. Ова врста материјала се још назива и једноставним еластичним материјалом.

На основу ове дефиниције, напон у једноставном еластичном материјалу не зависи од путање напрезања, историје деформације или времена потребног за постизање тог напрезања.

Ова дефиниција такође подразумева да су конститутивне једнаџбе просторно локалне. То значи да на стрес утиче само стање деформација у кварту близу тачке у којој је реч.

Такође подразумева да сила тела (као што је гравитација) и силе инерције не могу утицати на својства материјала.

Једноставни еластични материјали математичке су апстракције и ниједан стварни материјал не одговара савршено овој дефиницији.

Међутим, многи еластични материјали од практичног интереса, попут гвожђа, пластике, дрвета и бетона, могу се претпоставити да су једноставни еластични материјали за потребе анализе напона.

Иако напон једноставних еластичних материјала зависи само од стања деформације, рад који врши стрес / стрес може зависити од путање деформације.

Због тога, једноставан еластични материјал има неконзервативну структуру и напон се не може извести из скалиране функције еластичног потенцијала. У том смислу, материјали који су конзервативни називају се хипереластичним.

Хипоеластични материјали

Ови еластични материјали су они који имају конститутивну једначину која је независна од мерења коначних напона, осим у линеарном случају.

Модели хипоеластичних материјала разликују се од хипереластичних модела материјала или једноставних модела еластичних материјала по томе што се, осим у одређеним околностима, не могу извести из функције густоће енергије деформације (ФДЕД).

Хипоеластични материјал може се строго дефинисати као онај који се моделира помоћу конститутивне једначине која задовољава ова два критеријума:

• Тензија тензор О у времену т зависи само од реда у којем је тело окупираној своје прошлости конфигурације, али не и на период у којем је прешао ових протеклих конфигурације.

Као посебан случај, овај критеријум укључује једноставан еластични материјал, при коме тренутни напон зависи само од тренутне конфигурације, а не од историје прошлих конфигурација.

• Постоји тензорски-функција са вредношћу Г тако о = Г ( о , Л ) где о је распон стресног тенсор материјала и Л је простор брзина градиент тензор.

Хипереластични материјали

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

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

Најчешћи пример ове класе материјала је гума, чији се однос напетости и напетости може дефинисати као нелинеарни, еластични, изотропни, неразумљиви и генерално независан од његовог односа напона.

Хипереластичност пружа начин моделирања понашања таквих материјала код напетости и напетости.

Понашање празних и вулканизованих еластомера често је у складу са хипереластичним идеалом. Напуњени еластомери, полимерна пена и биолошка ткива такође су моделирани са хипереластичном идеализацијом на уму.

Модели хипереластичних материјала редовно се користе да представљају понашање високог напрезања у материјалима.

Обично се користе за моделирање пуног и празног еластомера и механичког понашања.

Примери еластичних материјала

1- Природна гума

2- Спандек или лицра

3- бутил гума (ПИБ)

4- Флуороеластомер

5- Еластомери

6- Етилен-пропиленска гума (ЕПР)

7- Ресилин

8- стиренско-бутадиенска гума (СБР)

9- хлоропрен

10- Еластин

11- Гумени епихлорохидрин

12- Најлон

Најлон

13- Терпене

14- Изопренска гума

15- Поилбутадиен

16- Нитрилна гума

17- Стретцх винил

18- Термопластични еластомер

19- Силиконска гума

20- Етилен-пропилен-диен-каучук (ЕПДМ)

21- Етилвинилацетат (ЕВА или пенаста гума)

22- Халогенизоване бутилне гуме (ЦИИР, БИИР)

23- Неопрен

Референце

1. Врсте еластичних материјала. Опоравак од леаф.тв.
2. Чврсти еластични материјал. Опоравак са википедиа.орг.
3. Примјери еластичних материјала (2017) опорављени од куора.цом.
4. Како одабрати хипереластични материјал (2017) Опоравак са симсцале.цом
5. Хиперлестични материјал. Опоравак са википедиа.орг.