viskoelasticitu

Viskoelasticita je mechanické chování materiálů, které kombinuje elastické a viskózní složky. Elastická složka zajišťuje částečné a rychlé vrácení deformace po odebrání zatížení, zatímco viskózní složka způsobuje časově závislou plastickou deformaci a tok. V praxi to znamená, že materiál může současně ukládat a ztrácet energii během deformace; chování závisí na době zatížení a teplotě.

Mezi klasické modely patří Maxwellův model (správně elastický a viskózní člen v sérii), Kelvin-Voigtův model (v paralelním uspořádání) a Standardní lineární solid (kombinace). Reálné materiály vykazují jak relaxaci napětí, tak creep. Často se používá komplexní modul G* = G' + iG'', kde G' je skladovací modul a G'' ztrátový; fáze δ vyjadřuje poměr elastické a viskózní složky.

Experimentálně se viskoelasticita studuje dynamickou mechanickou analýou (DMA), rheometrií a creep testy. Frekvenční závislost ukazuje G' a G'' s frekvencí; fáze δ vyjadřuje poměr elastické a viskózní složky. Teplotní závislost se popisuje časově‑teplotní superpozicí (TTS) a rovnicemi typu WLF nebo Arrheniovou.

Typické materiály zahrnují polymery, gely, biologické tkáně a některé půdy. V praxi se viskoelasticita využívá v tlumení, balení, nátěrech, automobilovém průmyslu, elektronice, biomedicíně a 3D tisku.

Pochopení viskoelasticity vyžaduje propojení mikromolekulárních mechanismů s makroskopickým chováním a časově‑teplotní závislostí, aby bylo možné předpovídat odezvu materiálu v různých podmínkách.