Viscoelasztikus

Viszkoelasztikus vagy viszkoelaszticitásra képes anyagok olyanok, amelyek mechanikai terhelés hatására egyszerre mutatnak rugalmas és viszkóz módon. Az ilyen anyagok deformációja időben változik: részben visszacsillanó deformációt és részben energiaelnyelést tapasztalunk. A válasz tehát a terhelés ütemétől és tartósságától függ.

A viszkoelaszticitás jellemzők közé tartozik a creep és a relaxáció. Állandó terhelés alatt a deformáció idővel nő (creep), állandó alak mellett pedig a feszültség idővel csökken (relaxáció). Dinamikus tesztek során mérhetők a tárolt modulus, G’, és a vesztes modulus, G”, valamint a komplex modul, amely a viselkedés idő- és frekvenciafüggőségét írja le. Ezek a paraméterek hőmérséklettől és anyagtól függően változnak.

Modellezés céljából egyszerű rheológiai elemeket használnak. A Maxwell-modell rugalmas és viszkóz elemek sorozatkapcsolatán alapul, a Kelvin–Voigt-modell pedig párhuzamos kapcsolódást alkalmaz. Gyakran alkalmazzák a Standard Linear Solid modellt, amely mindkét jellegzetes viselkedést ötvözi. Komplexebb viselkedéshez fractional viscoelasztikus modelleket és idő- vagy frekvenciafüggő paramétereket használnak.

Ma a viszkoelaszticitás releváns például gumisokban, polimerekben, ragasztókban és biológiai szövetekben. Szerepe van zaj- és rezgéscsillapításban, kopásállóságban, valamint a termékek élettartamának és megbízhatóságának értékelésében. A hőmérséklet és a terhelés frekvenciája határozza meg a viselkedés mértékét, ezért gyakran alkalmazzák aTime–temperature szuperpozíció elvet a mérési adatok összevetésére.