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탄성 재료의 종류, 특성 및 예
그 탄성 재료 왜곡하거나 왜곡하는 영향이나 힘에 저항 할 능력이 있고 동일한 힘이 제거 될 때 원래의 모양과 크기로 돌아갈 수있는 재료입니다.
선형 탄성은 빔, 플레이트 및 시트와 같은 구조의 설계 및 분석에 널리 사용됩니다.
탄성 재료는 의류, 타이어, 자동차 부품 등을 만드는데 사용되기 때문에 사회에 매우 중요합니다..
탄성 재료의 특성
탄성 재료가 외력에 의해 변형 될 때, 변형에 대한 내부 저항을 경험하고, 더 이상 외력이 가해지지 않으면 원래의 상태로 복원한다.
어느 정도까지, 대부분의 고체 물질은 탄성 거동을 나타내지 만,이 탄성 회복 내에서 힘의 크기 및 수반되는 변형에 대한 한계가있다.
재료는 원래 길이의 300 %까지 신장 될 수 있다면 탄성으로 간주됩니다.
이러한 이유로 탄성 한계가 있습니다. 이것은 영구 변형을 견딜 수있는 고체 재료의 단위 면적당 최대 강도 또는 장력입니다.
이러한 재료의 경우 탄성 한계는 탄성 동작의 끝과 플라스틱 동작의 시작을 나타냅니다. 가장 약한 재료의 경우, 탄성 한계에 대한 응력 또는 장력으로 인해 파손이 발생합니다.
항복 강도는 고려 된 고체의 유형에 따라 다릅니다. 예를 들어 금속 막대는 원래 길이의 1 %까지 탄 성적으로 늘릴 수 있습니다.
그러나 특정 고무질 재료 조각은 최대 1000 %까지 확장 될 수 있습니다. 대부분의 의도 된 고형물의 탄성 특성은이 두 극단 사이에 떨어지는 경향이 있습니다.
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탄성 재료의 종류
탄성 재료 모델 Cauchy
물리학에서, 코시 (Cauchy) 탄성 물질은 각 포인트의 응력 / 장력이 임의의 기준 구성에 대한 변형의 현재 상태에 의해서만 결정되는 물질입니다. 이 유형의 재료는 단순 탄성 재료라고도합니다..
이 정의에서 시작하여 단순한 탄성 재료의 장력은 변형 경로, 변형의 이력 또는 변형을 달성하는 데 걸리는 시간에 의존하지 않습니다.
이 정의는 또한 구성 방정식이 공간적으로 국부적이라는 것을 의미한다. 이것은 스트레스가 해당 지점 근처의 이웃에있는 변형의 상태에 의해서만 영향을 받는다는 것을 의미합니다.
또한 신체의 힘 (예 : 중력)과 관성력이 재료의 특성에 영향을 줄 수 없다는 것을 의미합니다.
단순 탄성 재료는 수학적 추상이며 실제 재료는이 정의에 완벽하게 부합하지 않습니다..
그러나 철, 플라스틱, 목재 및 콘크리트와 같은 실제 관심 대상이되는 많은 탄성 재료는 응력 해석을위한 간단한 탄성 재료로 간주 될 수 있습니다..
단순 탄성 재료의 장력은 변형 상태에만 의존하지만, 응력 / 응력에 의한 작업은 변형 경로에 따라 달라질 수 있습니다.
따라서, 단순한 탄성 재료는 비 보존 구조를 가지며, 응력은 스케일 된 탄성 포텐셜 함수로부터 도출 될 수 없다. 이런 의미에서 보수적 인 물질을 초 저탄 성이라고합니다..
고탄성 재료
이 탄성 재료는 선형 경우를 제외하고는 유한 응력 측정과 독립적 인 구성 방정식을 갖는 재료입니다.
저탄소 재료 모델은 특수 상황을 제외하고는 변형 에너지 밀도 함수 (FDED)로부터 파생 될 수 없기 때문에 초 탄성 재료 모델 또는 단순 탄성 재료와는 다르다..
저 탄성 소재는 다음 두 가지 기준을 만족하는 구성 방정식을 사용하여 모델링 된 것으로 엄격하게 정의 할 수 있습니다.
- 장력 텐셔너 ō ~ 시간 ~ 몸이 과거의 구성을 차지한 순서에만 의존하지만 과거의 구성이 지나간 후에는 그렇지 않습니다.
특수한 경우로서,이 기준은 현재의 장력이 과거 형상의 역사 대신에 현재의 형상에만 의존하는 단순한 탄성 재료를 포함한다.
- 가치있는 기능성 텐셔너가 있습니다. G 그렇게 ō = G (ō, L)에서 ō 는 재료의 텐서 장력의 범위이며, L 공간 속도 구배 텐서.
초극세 재료
이러한 재료는 녹색 탄성 재료라고도합니다. 그것들은 변형 에너지 밀도 함수로부터 응력 사이의 관계가 유도되는 이상적인 탄성 재료의 구성 방정식의 한 유형입니다. 이 재료들은 단순한 탄성 재료의 특별한 경우입니다.
많은 재료에서 선형 탄성 모델은 관찰 된 재료의 거동을 정확하게 설명하지 못합니다..
Hyperrelasticity는 이러한 재료의 응력 - 변형 거동을 모델링하는 방법을 제공합니다.
비어 있거나 경화 된 엘라스토머의 거동은 종종 초자연적 인 이상을 구성합니다. 전체 엘라스토머, 고분자 발포체 및 생물학적 조직은 또한 고탄 적 이상화를 염두에두고 모델링됩니다.
고탄성 물질의 모델은 재료에서 큰 변형의 거동을 나타 내기 위해 정기적으로 사용됩니다.
그들은 일반적으로 기계적 거동을 모델링하는데 사용되며 비어 있거나 채워진 탄성 중합체.
탄성 재료의 예
1- 천연 고무
2- 스판덱스 또는 라이크라
3- 부틸 고무 (PIB)
4- 플루오로 엘라스토머
5- 엘라스토머
6- 에틸렌 - 프로필렌 고무 (EPR)
7- 레 스틸 린
8- 스티렌 - 부타디엔 고무 (SBR)
9- 클로로프렌
10- 엘라스틴
11- 고무 에피 클로로 히 드린
12- 나일론
13- 테르펜
14- 이소프렌 고무
15- 포일 부타디엔
16- 니트릴 고무
17- 스트레치 비닐
18- 열가소성 엘라스토머
19- 실리콘 고무
에틸렌 - 프로필렌 - 디엔 고무 (EPDM)
21- 에틸 비닐 아세테이트 (EVA 고무 또는 포말)
22- 할로겐화 부틸 고무 (CIIR, BIIR)
23- 네오프렌
참고 문헌
- 탄성 재료의 종류. leaf.tv에서 가져온.
- 코시 탄력있는 소재. wikipedia.org에서 가져온.
- 탄성 재료 예제 (2017) quora.com에서 복원.
- 어떻게 초자연적 인 물질 (2017)을 선택 하는가? simscale.com에서 회복
- Hyperlestic 소재. wikipedia.org에서 가져온.