ELASTIK MALZEMELER: TÜRLERI, ÖZELLIKLERI VE ÖRNEKLERI - KIMYA - 2025

Elastik malzemelerin bir etki ya da bozan veya deforme kuvvetine karşı, ve daha sonra aynı kuvveti kaldırıldığında orijinal şekline ve boyutuna geri gelebilmesi özelliğine sahip maddelerdir.

Doğrusal esneklik, kirişler, plakalar ve levhalar gibi yapıların tasarımında ve analizinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Birçoğu giysi, lastik, otomotiv parçaları vb. Yapımında kullanıldığından, elastik malzemeler toplum için büyük önem taşımaktadır.

Elastik malzeme özellikleri

Elastik bir malzeme bir dış kuvvet tarafından deforme edildiğinde, deformasyona karşı bir iç direnç yaşar ve dış kuvvet artık uygulanmazsa onu orijinal durumuna geri getirir.

Bir dereceye kadar, çoğu katı malzeme elastik davranış sergiler, ancak bu elastik toparlanma içinde kuvvetin büyüklüğünde ve buna bağlı deformasyonda bir sınır vardır.

Orijinal uzunluğunun% 300'üne kadar uzatılabilen bir malzeme elastik kabul edilir. Bu nedenle, katı bir malzemenin birim alan başına kalıcı deformasyon durumunda dayanabileceği en büyük kuvvet veya gerginlik olan bir elastik sınır vardır.

Bu malzemeler için akma noktası, elastik davranışlarının sonunu ve plastik davranışlarının başlangıcını gösterir. Daha zayıf malzemeler için, akma noktaları üzerindeki stres kırılmalarına neden olur.

Esneklik sınırı, dikkate alınan katının türüne bağlıdır. Örneğin, bir metal çubuk elastik olarak orijinal uzunluğunun% 1'ine kadar uzatılabilir.

Bununla birlikte, bazı kauçuksu malzemelerin parçaları% 1000'e kadar uzama yaşayabilir. Çoğu kasıtlı katının elastik özellikleri bu iki uç noktanın arasına düşme eğilimindedir.

Elastik Bir Malzeme Nasıl Sentezlenir?

Elastik malzeme çeşitleri

Cauchy tipi elastik malzeme modelleri

Fizikte, bir Cauchy elastik materyali, her noktanın geriliminin / geriliminin yalnızca keyfi bir referans konfigürasyonuna göre mevcut deformasyon durumu tarafından belirlendiği bir malzemedir. Bu tür malzemeye basit elastik malzeme de denir.

Bu tanıma dayanarak, basit bir elastik malzemedeki gerilme, gerinim yoluna, gerinim geçmişine veya bu gerilmeye ulaşmak için geçen süreye bağlı değildir.

Bu tanım aynı zamanda kurucu denklemlerin uzamsal olarak yerel olduğunu ima eder. Bu, stresin yalnızca söz konusu noktaya yakın bir mahalledeki deformasyonların durumundan etkilendiği anlamına gelir.

Aynı zamanda, bir cismin (yerçekimi gibi) kuvvetinin ve eylemsizlik kuvvetlerinin malzemenin özelliklerini etkileyemeyeceği anlamına gelir.

Basit elastik malzemeler matematiksel soyutlamalardır ve hiçbir gerçek malzeme bu tanıma tam olarak uymaz.

Bununla birlikte, demir, plastik, ahşap ve beton gibi pratik açıdan ilgi çekici birçok elastik malzemenin, gerilme analizi amaçları için basit elastik malzemeler olduğu varsayılabilir.

Basit elastik malzemelerin gerilmesi sadece deformasyon durumuna bağlı olsa da, stres / stres tarafından yapılan iş deformasyon yoluna bağlı olabilir.

Bu nedenle, basit bir elastik malzeme, koruyucu olmayan bir yapıya sahiptir ve gerilme, ölçeklendirilmiş bir elastik potansiyel fonksiyonundan türetilemez. Bu anlamda muhafazakar olan malzemelere hiperelastik denir.

Hipoelastik malzemeler

Bu elastik malzemeler, doğrusal durum haricinde sonlu gerilme ölçümlerinden bağımsız yapısal bir denkleme sahip olanlardır.

Hipoelastik malzeme modelleri, hiperelastik malzeme modellerinden veya basit elastik malzeme modellerinden farklıdır, çünkü özel durumlar haricinde, deformasyon enerjisi yoğunluğu (FDED) fonksiyonundan türetilemezler.

Hipoelastik bir malzeme, bu iki kriteri karşılayan yapısal bir denklem kullanılarak modellenen bir malzeme olarak titizlikle tanımlanabilir:

• T zamanında gerilim tensörü ō , yalnızca vücudun geçmiş konfigürasyonlarını işgal ettiği sıraya bağlıdır, ancak bu geçmiş konfigürasyonların geçildiği döneme bağlı değildir.

Özel bir durum olarak, bu kriter, mevcut gerilimin geçmiş konfigürasyonların geçmişinden ziyade sadece mevcut konfigürasyona bağlı olduğu basit bir elastik malzeme içerir.

• G değerine sahip bir tensör fonksiyonu vardır, öyle ki ō = G ( ō , L ), burada ō malzemenin gerilme tensörünün açıklığı ve L uzay hızı gradyan tensörüdür.

Hiperelastik malzemeler

Bu malzemeler aynı zamanda Green'in elastik malzemeleri olarak da adlandırılır. Gerilme arasındaki ilişkinin bir gerilme enerjisi yoğunluk fonksiyonundan türetildiği ideal elastik malzemeler için bir tür kurucu denklemdir. Bu malzemeler, basit elastik malzemelerin özel bir halidir.

Birçok malzeme için doğrusal elastik modeller, malzemenin gözlemlenen davranışını doğru şekilde tanımlamaz.

Bu sınıf malzemenin en yaygın örneği, gerilim-gerilim ilişkisi doğrusal olmayan, elastik, izotropik, anlaşılmaz ve genellikle gerilim oranından bağımsız olarak tanımlanabilen kauçuktur.

Hiperelastisite, bu tür malzemelerin gerilim-gerilim davranışını modellemek için bir yol sağlar.

Boş ve vulkanize elastomerlerin davranışı genellikle hiperelastik ideale uygundur. Dolgulu elastomerler, polimerik köpükler ve biyolojik dokular da hiperelastik idealleştirme düşünülerek modellenmiştir.

Hiperelastik malzeme modelleri, malzemelerdeki yüksek gerilme davranışını temsil etmek için düzenli olarak kullanılır.

Genellikle dolu ve boş elastomer ve mekanik davranışı modellemek için kullanılırlar.

Elastik malzeme örnekleri

1- Doğal kauçuk

2- Tayt veya likra

3- Butil kauçuk (PIB)

4- Floroelastomer

5- Elastomerler

6- Etilen-propilen kauçuk (EPR)

7- Resilin

8- Stiren-bütadien kauçuğu (SBR)

9- Kloropren

10- Elastin

11- Kauçuk epiklorohidrin

12- Naylon

Naylon

13- Terpen

14- İzopren kauçuk

15- Poilbütadien

16- Nitril kauçuk

17- Streç vinil

18- Termoplastik elastomer

19- Silikon kauçuk

20- Etilen-propilen-dien kauçuk (EPDM)

21- Etilvinilasetat (EVA veya köpüklü kauçuk)

22- Halojenize butil kauçuklar (CIIR, BIIR)

23- Neopren

Referanslar

1. Elastik malzeme çeşitleri. Leaf.tv'den kurtarıldı.
2. Cauchy elastik malzeme. Wikipedia.org'dan kurtarıldı.
3. Elastik malzeme örnekleri (2017) Quora.com'dan kurtarıldı.
4. Bir hiperelastik malzeme nasıl seçilir (2017) simscale.com'dan kurtarıldı
5. Hyperlestic malzeme. Wikipedia.org'dan kurtarıldı.