viskoelastisiin

Viskoelastisuus viittaa materiaalin kykyyn käyttäytyä sekä elastisesti että viskoosisti. Käytännössä viskoelastiset materiaalit sopeutuvat ulkoiseen kuormitukseen sekä palautuvat osittain että ajan mittaan, ja niiden vaste riippuu sekä kuormituksen nopeudesta että kestosta. Elastinen osa aiheuttaa palautuvan muodonmuutoksen, kun taas viskoinen osa vastustaa virtaamista ja aiheuttaa viivästettyä tai pysyvää muodonmuutosta kuormituksen vaikutuksesta.

Ominaisuudet voivat ilmetä muun muassa creep- eli kouristusopeutumana, jossa muoto muuttuu pitemmässä kuormituksessa, sekä stress-relaxationa, jossa jännitys pienenee ajan saatossa kun kuormitus on vakio. Dynamiikkaan liittyy usein sekä säilyvä että vuorovaikutteinen vastus, mikä näkyy taajuusvasteissa: materiaalin ominaisuutta kuvaavat viskoosi vapis G'' ja sklerosterinen eli palautuva osa G', sekä kompleksinen moduli G* = G' + iG''.

Malleja käytetään viskoelastisuuden kuvaamiseen, kuten Maxwellin malli (sarjaan kytketty jousi ja hohde), Kelvin-Voigt -malli (yhtenäisesti parallelissa) ja Standard Linear Solid -malli, jotka kuvaavat erilaisia aikadynaamisia vasteita. Tutkimuksessa ja teollisuudessa viskoelastisuutta arvioidaan rheologian, dynaamisen mekaanisen analyysin (DMA) sekä creep- ja stress-relaxation -testien avulla. Tärkeä osa on lämpötilariippuvuus ja aika–lämpötilan superpositsio, jolla voidaan siirtää vasteita aikaskaaloissa. Esimerkkejä viskoelastisista aineista ovat monet polymeerit, geelit, biokudos ja asfaltit, sekä erilaiset vaimennus- ja pakkauksumateriaalit.