Viscoplastisch

Viscoplastisch verwijst naar het gedrag van materialen die zowel viscose (tijdafhankelijke) als plastische (blijvende) vervorming ondergaan. Bij viscoplastische materialen kan onder blijvende of wisselende belasting permanente vervorming optreden, en de hoeveelheid vervorming hangt af van tijd en rek- of beladingssnelheid. Dit verschilt van visco-elastisch gedrag, waarbij de tijdafhankelijke vervorming tijdelijk is en verdwijnt bij het verwijderen van de belasting; viscoplastische vervorming blijft permanent.

Constitutieve modellen voor viscoplastische materialen splitsen doorgaans de elastische respons van de rate-afhankelijke plastische stroom. De plastische stroming wordt vaak beschreven met een yield-criterium dat wordt uitgebreid met een viscous overstress of een tempo-afhankelijke plastische term. Veelgebruikte benaderingen zijn Perzyna’s viscoplastische model, Bodner–Partom en modellen voor polymeren zoals het Anand-model; vergelijkbare concepten worden toegepast voor metalen bij hoge temperaturen. Interne variabelen worden vaak ingezet om verharding, geheugen en andere microstructurele mechanisms bij te houden.

Toepassingen van viscoplastisch gedrag omvatten polymeren en polymeer-gebaseerde composieten, metalen onder hoge temperatuur of langdurige belastingen, geologische materialen en gesteenten, coatings en lijmen, en keramische composieten. Het begrip is cruciaal voor ontwerpen en analyses waar tijds- en snelheidsafhankelijke permanente vervorming verwacht wordt.

Zie ook: viscoelasticiteit, plastische vervorming, creep, constitutieve modellering.