Het belangrijkste verschil tussen visco-elastische en viscoplastische materialen is dat visco-elastische materialen zowel viskeuze als elastische eigenschappen vertonen wanneer ze vervorming ondergaan, terwijl viscoplastische materialen onherstelbare vervorming vertonen.
Visco-elasticiteit en viscoplasticiteit worden beschreven met betrekking tot de eigenschappen van polymeermaterialen. Beide termen beschrijven het gedrag van een polymeermateriaal tijdens de vervorming van het polymeer.
Wat is visco-elastisch?
Visco-elastische materialen zijn polymere stoffen die zowel viskeuze als elastische eigenschappen vertonen tijdens de vervorming van het materiaal. Deze eigenschap wordt visco-elasticiteit genoemd. Over het algemeen weerstaan viskeuze stoffen zoals water afschuifstroming en spanning lineair met de tijd wanneer we spanning uitoefenen. Aan de andere kant keren elastische stoffen, wanneer ze worden uitgerekt, terug naar hun oorspronkelijke staat zodra de spanning is verwijderd. Daarom kunnen we zien dat visco-elastische materialen beide eigenschappen hebben. Bovendien vertonen deze materialen een tijdsafhankelijke spanning. Over het algemeen is elasticiteit het resultaat van de binding die zich uitstrekt langs kristallografische vlakken in een geordende vaste stof, terwijl viscositeit het resultaat is van de diffusie van atomen of moleculen in een amorf materiaal.
Bij het vergelijken van elastische en visco-elastische stoffen, heeft een visco-elastische stof zowel viskeuze als elastische componenten, en de viscositeit van deze stoffen geeft ze een reksnelheid die afhangt van de tijd. Bovendien dissipeert een puur elastisch materiaal geen energie wanneer een belasting wordt aangebracht en verwijderd, maar een visco-elastische substantie dissipeert energie bij dezelfde gelegenheid.
Visco-elasticiteit kan worden gedefinieerd als een moleculaire herschikking. Wanneer we spanning uitoefenen op deze materialen, verandert een deel van de lange polymeerketen van positie. Deze herschikking wordt een kruip genoemd. Zelfs na deze herschikking blijft het polymeer vast om de spanning te begeleiden.
Wat is viscoplastisch?
Viscoplastische materialen zijn polymere stoffen die zowel viskeuze als plastische eigenschappen vertonen tijdens de vervorming van het materiaal. Deze eigenschap wordt viscoplasticiteit genoemd. Het is een snelheidsafhankelijk inelastisch gedrag van vaste stoffen. De term "snelheidsafhankelijkheid" verwijst naar de vervorming van het materiaal die afhangt van de snelheid waarmee belastingen worden uitgeoefend. Viscoplasticiteit verwijst naar inelastisch gedrag, wat betekent dat het materiaal onherstelbare vervormingen ondergaat wanneer een belastingsniveau wordt bereikt.
Meestal kunnen we viscoplasticiteit driedimensionaal modelleren met behulp van overbelastingsmodellen. Bij deze modellen kan de spanning worden verhoogd tot voorbij het snelheidsafhankelijke vloeioppervlak bij het aanbrengen van een belasting, en vervolgens wordt het toegestaan om na verloop van tijd terug te ontspannen naar het vloeioppervlak. Als alternatieve benadering kunnen we een reksnelheidsafhankelijkheid toevoegen aan de vloeispanning en de technieken van de snelheidsonafhankelijke plasticiteit gebruiken voor de berekening van de respons van een materiaal.
Viscoplasticiteitstheorieën zijn belangrijk bij de berekening van permanente vervormingen, de voorspelling van de plastische ineenstorting van constructies, crashsimulaties, het onderzoek naar stabiliteit, de dynamische problemen en systemen die worden blootgesteld aan hoge reksnelheden.
Wat is het verschil tussen visco-elastisch en viscoplastisch?
Visco-elasticiteit en viscoplasticiteit worden beschreven met betrekking tot de eigenschappen van polymeermaterialen. Het belangrijkste verschil tussen visco-elastische en viscoplastische materialen is dat visco-elastische materialen zowel viskeuze als elastische eigenschappen vertonen wanneer ze vervorming ondergaan, terwijl viscoplastische materialen onherstelbare vervorming vertonen.
De onderstaande infographic vat de verschillen tussen visco-elastische en viscoplastische materialen samen.
Samenvatting – Visco-elastisch versus viscoplastic
Visco-elasticiteit en viscoplasticiteit worden beschreven met betrekking tot de eigenschappen van polymeermaterialen. Het belangrijkste verschil tussen visco-elastische en viscoplastische materialen is dat visco-elastische materialen zowel viskeuze als elastische eigenschappen vertonen wanneer ze vervorming ondergaan, terwijl viscoplastische materialen onherstelbare vervorming vertonen.
