viscoelaszticitás

A viscoelaszticitás olyan anyagi viselkedés, amely egyszerre ötvözi a rugalmas és a viszkózus tulajdonságokat a terhelés hatására. Ilyen anyagok közé tartoznak a polimerek, gélek, biológiai szövetek és egyes talajok. A viscoelasztikus anyagokra jellemző, hogy deformációjuk időben változik, és a válasz tárolt energiát is elnyel, így memóriahatás figyelhető meg.

A viscoelasztikus viselkedés tipikus jelenségei közé tartozik a creep, azaz állandó terhelés hatására növekvő deformáció, és a stressz-relaxáció, amikor állandó deformáció mellett csökken a feszültség. Ciklikus terhelésnél hiszterézis alakul ki, és a mechanikai válasz frekvenciától, hőmérséklettől függően változik.

A viscoelaszticitást kvantifikálják olyan mennyiségekkel, mint a tárolt modulussal G' és a vesztes modulussal G''; ezek a komplex móduszt írják le, és frekvenciától vagy hőmérséklettől függően változnak. Gyakorlati modellek között megtalálhatók a Maxwell-, a Kelvin-Voigt- és a Standard Linear Solid-modellek, illetve bonyolultabb, memóriahatásokkal rendelkező vagy frakcionált viscoelasztikus modellek.

Mérésére szolgáló módszerek közé tartozik a dinamika mechanikai analízis (DMA), reometria, creep- és relaxációs vizsgálatok, amelyekből meghatározhatók a G' és G'' értékek és a válasz frekvenciaképét leíró görbék.

Alkalmazási területek: polimerek és kompozitok, csomagolóanyagok, rezgéscsillapító rendszerek, autó- és építőanyagok, biomedikai implantátumok és biomechanikai vizsgálatok, valamint geotechnikai alkalmazások.