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Fluencia (Creep) y Relajación de Esfuerzo

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Bajo carga sostenida, el polímero se deforma dependiente del tiempo por reptación/deslizamiento de cadenas (M2); el principio de superposición tiempo-temperatura (WLF, M3) permite predecir décadas de comportamiento a partir de ensayos cortos.

ID:('ky', 1717)


Cumplimiento de fluencia

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$J(t)=J_0+\sum_iJ_i(1-e^{-t/\tau_i})+\frac{t}{\eta}$

$n_{modes}$
Número de modos viscoelásticos
$1$
$eta$
Viscosidad de flujo
$Pa·s$
$t$
Tiempo
$s$
$ au_i$
Tiempo retardado Kelvin–Voigt
$s$
$J(t)$
Cumplimiento de fluencia
$1/Pa$
$J_0$
Cumplimiento instantáneo
$1/Pa$
$J_i$
Cumplimiento retardado modo i
$1/Pa$



ID:('gm', 14840)


Superposición tiempo-temperatura

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$J(t,T)=J_{ref}(t/a_T)$



ID:('gm', 14841)


Factor WLF

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$\log_{10}a_T=-\frac{C_1(T-T_{ref})}{C_2+T-T_{ref}}$

$C_1$
Constante WLF 1
$1$
$a_T$
Factor de corrimiento tiempo-temperatura
$1$
$C_2$
Constante WLF 2
$K$
$T$
Temperatura de ensayo
$K$
$T_{ref}$
Temperatura de referencia
$K$



ID:('gm', 14842)


Relajación Maxwell

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$G(t)=\sum_i g_i e^{-t/\tau_i}$

$n_{modes}$
Número de modos viscoelásticos
$1$
$G(t)$
Módulo de relajación
$Pa$
$g_i$
Módulo Maxwell modo i
$Pa$
$t$
Tiempo
$s$



ID:('gm', 14843)


Deformación por fluencia

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$\epsilon(t)=\sigma J(t,T)$

$epsilon(t)$
Deformación de fluencia
$1$
$sigma$
Esfuerzo aplicado constante
$Pa$



ID:('gm', 14844)


Esfuerzo relajado

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$\sigma_{relax}(t)=G(t)\epsilon_0$

$epsilon_0$
Deformación constante
$1$
$sigma_{relax}$
Esfuerzo relajado
$Pa$
$G(t)$
Módulo de relajación
$Pa$



ID:('gm', 14845)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile