Der Hauptunterschied zwischen viskoelastischen und viskoplastischen besteht darin, dass viskoelastische Materialien bei Verformung sowohl viskose als auch elastische Eigenschaften aufweisen, während viskoplastische Materialien eine nicht wiederherstellbare Verformung aufweisen.
Viskoelastizität und Viskoplastizität werden in Bezug auf die Eigenschaften von Polymermaterialien beschrieben. Diese beiden Begriffe beschreiben das Verh alten eines Polymermaterials bei der Verformung des Polymers.
Was ist viskoelastisch?
Viskoelastische Materialien sind polymere Substanzen, die bei der Verformung des Materials sowohl viskose als auch elastische Eigenschaften zeigen. Diese Eigenschaft wird als Viskoelastizität bezeichnet. Im Allgemeinen widerstehen viskose Substanzen wie Wasser dem Scherfluss und dehnen sich linear mit der Zeit, wenn wir Spannungen anwenden. Andererseits kehren elastische Stoffe bei Dehnung in ihren ursprünglichen Zustand zurück, sobald die Spannung weggenommen wird. Daher können wir beobachten, dass viskoelastische Materialien diese beiden Eigenschaften haben. Außerdem weisen diese Materialien eine zeitabhängige Dehnung auf. Im Allgemeinen ist Elastizität das Ergebnis der Bindungsstreckung entlang kristallographischer Ebenen in einem geordneten Festkörper, während Viskosität das Ergebnis der Diffusion von Atomen oder Molekülen innerhalb eines amorphen Materials ist.
Wenn man elastische und viskoelastische Substanzen vergleicht, hat eine viskoelastische Substanz sowohl viskose als auch elastische Komponenten, und die Viskosität dieser Substanzen verleiht ihnen eine zeitabhängige Dehnungsrate. Darüber hinaus dissipiert ein rein elastisches Material keine Energie, wenn eine Last aufgebracht und entfernt wird, aber eine viskoelastische Substanz dissipiert gleichzeitig Energie.
Viskoelastizität kann als molekulare Umlagerung definiert werden. Wenn wir diese Materialien belasten, ändert ein Teil der langen Polymerkette die Position. Diese Umlagerung wird als Kriechen bezeichnet. Auch nach dieser Umlagerung bleibt das Polymer fest, um der Beanspruchung standzuh alten.
Was ist Viskoplastik?
Viskoplastische Materialien sind polymere Substanzen, die bei der Verformung des Materials sowohl viskose als auch plastische Eigenschaften zeigen. Diese Eigenschaft wird als Viskoplastizität bezeichnet. Es ist ein geschwindigkeitsabhängiges inelastisches Verh alten von Festkörpern. Der Begriff "Ratenabhängigkeit" bezieht sich auf die Verformung des Materials, die von der Rate abhängt, mit der Lasten aufgebracht werden. Viskoplastizität bezieht sich auf inelastisches Verh alten, was bedeutet, dass das Material bei Erreichen eines Belastungsniveaus nicht wiederherstellbare Verformungen erfährt.
Normalerweise können wir die Viskoplastizität dreidimensional modellieren, indem wir Überlastungsmodelle verwenden. Bei diesen Modellen darf die Spannung beim Aufbringen einer Last über die geschwindigkeitsabhängige Fließfläche hinaus erhöht werden, und dann darf sie sich im Laufe der Zeit wieder auf die Fließfläche entspannen. Als alternativen Ansatz können wir der Fließspannung eine Dehnratenabhängigkeit hinzufügen und die Techniken der ratenunabhängigen Plastizität zur Berechnung der Reaktion eines Materials verwenden.
Viskoplastizitätstheorien sind wichtig bei der Berechnung von bleibenden Verformungen, der Vorhersage des plastischen Zusammenbruchs von Strukturen, Crashsimulationen, der Untersuchung der Stabilität, der dynamischen Probleme und Systeme, die hohen Dehnungsraten ausgesetzt sind.
Was ist der Unterschied zwischen viskoelastisch und viskoplastisch?
Viskoelastizität und Viskoplastizität werden in Bezug auf die Eigenschaften von Polymermaterialien beschrieben. Der Hauptunterschied zwischen viskoelastisch und viskoplastisch besteht darin, dass viskoelastische Materialien bei Verformung sowohl viskose als auch elastische Eigenschaften aufweisen, während viskoplastische Materialien eine nicht wiederherstellbare Verformung aufweisen.
Die folgende Infografik fasst die Unterschiede zwischen viskoelastischen und viskoplastischen Materialien zusammen.
Zusammenfassung – Viskoelastisch vs. Viskoplastisch
Viskoelastizität und Viskoplastizität werden in Bezug auf die Eigenschaften von Polymermaterialien beschrieben. Der Hauptunterschied zwischen viskoelastisch und viskoplastisch besteht darin, dass viskoelastische Materialien bei Verformung sowohl viskose als auch elastische Eigenschaften aufweisen, während viskoplastische Materialien eine nicht wiederherstellbare Verformung aufweisen.
