Kľúčový rozdiel medzi viskoelastickými a viskoplastickými materiálmi je v tom, že viskoelastické materiály vykazujú pri deformácii viskózne aj elastické vlastnosti, zatiaľ čo viskoplastické materiály vykazujú neopraviteľnú deformáciu.
Viskoelasticita a viskoplasticita sú opísané v súvislosti s vlastnosťami polymérnych materiálov. Oba tieto výrazy popisujú správanie sa polymérneho materiálu počas deformácie polyméru.
Čo je viskoelastický?
Viskoelastické materiály sú polymérne látky, ktoré pri deformácii materiálu vykazujú viskózne aj elastické vlastnosti. Táto vlastnosť sa nazýva viskoelasticita. Vo všeobecnosti viskózne látky, ako je voda, odolávajú šmykovému toku a namáhajú sa lineárne s časom, keď pôsobíme namáhaním. Na druhej strane, elastické látky, keď sú natiahnuté, sa po odstránení napätia vrátia do pôvodného stavu. Preto môžeme pozorovať, že viskoelastické materiály majú obe tieto vlastnosti. Navyše tieto materiály vykazujú časovo závislé napätie. Vo všeobecnosti je elasticita výsledkom väzby natiahnutej pozdĺž kryštalografických rovín v usporiadanej pevnej látke, zatiaľ čo viskozita je výsledkom difúzie atómov alebo molekúl vo vnútri amorfného materiálu.
Pri porovnávaní elastických a viskoelastických látok má viskoelastická látka viskózne aj elastické zložky a viskozita týchto látok im dáva rýchlosť deformácie, ktorá závisí od času. Okrem toho čistý elastický materiál nerozptyľuje energiu pri aplikácii a odstraňovaní záťaže, ale viskoelastická látka rozptyľuje energiu pri rovnakej príležitosti.
Viskoelasticitu možno definovať ako molekulárne preskupenie. Keď na tieto materiály pôsobíme namáhaním, časť dlhého polymérneho reťazca mení polohy. Toto preskupenie sa nazýva creep. Dokonca aj po tomto preskupení zostáva polymér pevný, aby mohol sprevádzať napätie.
Čo je viskoplast?
Viskoplastické materiály sú polymérne látky, ktoré počas deformácie materiálu vykazujú viskózne aj plastické vlastnosti. Táto vlastnosť sa nazýva viskoplasticita. Ide o nepružné správanie pevných látok závislé od rýchlosti. Pojem „závislosť od rýchlosti“sa vzťahuje na deformáciu materiálu, ktorá závisí od rýchlosti aplikovaného zaťaženia. Viskoplasticita sa vzťahuje na neelastické správanie, čo znamená, že materiál podlieha neopraviteľným deformáciám, keď sa dosiahne úroveň zaťaženia.
Viskoplasticitu môžeme zvyčajne modelovať trojrozmerne pomocou modelov prepätia. Tieto modely majú dovolené, aby sa napätie zvýšilo nad úroveň klzu závislej od rýchlosti pri aplikácii zaťaženia, a potom sa môže v priebehu času uvoľniť späť na medzu klzu. Ako alternatívny prístup môžeme k medze klzu pridať závislosť rýchlosti deformácie a na výpočet odozvy materiálu použiť techniky plasticity nezávislej od rýchlosti.
Teórie viskoplasticity sú dôležité pri výpočte trvalých deformácií, predpovedi plastického kolapsu konštrukcií, simuláciách nárazov, skúmaní stability, dynamických problémov a systémov, ktoré sú vystavené vysokej rýchlosti deformácie.
Aký je rozdiel medzi viskoelastickým a viskoplastickým materiálom?
Viskoelasticita a viskoplasticita sú opísané v súvislosti s vlastnosťami polymérnych materiálov. Kľúčový rozdiel medzi viskoelastickými a viskoplastickými materiálmi je v tom, že viskoelastické materiály vykazujú pri deformácii viskózne aj elastické vlastnosti, zatiaľ čo viskoplastické materiály vykazujú neopraviteľnú deformáciu.
Nasledujúca infografika sumarizuje rozdiely medzi viskoelastickými a viskoplastickými materiálmi.
Zhrnutie – Viskoelastické vs. Viskoplastické
Viskoelasticita a viskoplasticita sú opísané v súvislosti s vlastnosťami polymérnych materiálov. Kľúčový rozdiel medzi viskoelastickými a viskoplastickými materiálmi je v tom, že viskoelastické materiály vykazujú pri deformácii viskózne aj elastické vlastnosti, zatiaľ čo viskoplastické materiály vykazujú neopraviteľnú deformáciu.
