viscoelasticidade
1389 palavras
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VISCOELASTICIDADE - parte I- McCrum – cap. 4
- Rosen – cap. 18
- Rudin – 4.7-4.9
INTRODUÇÃO
- Resposta dos polímeros às solicitações mecânicas.
- A resposta depende da estrutura química, temperatura, tempo e processamento. Estrutura química: viscoelasticidade.
Escala de tempo: impacto, fluência e relaxação de tensões.
Estáticas ou dinâmicas: Análise dinâmico-mecânica (DMA)
INTRODUÇÃO - solicitações mecânicas
TRAÇÃO
CISALHAMENTO
ISOTRÓPICA
INTRODUÇÃO - solicitações mecânicas
FLEXÃO
TORSÃO
VISCOELASTICIDADE DOS POLÍMEROS
- Comportamento físico-químico de um polímero é analisado levando em conta o PM, as temperaturas de transição e a temperatura na qual a medida é feita.
- Vítreo: abaixo de Tg
- Borrachoso: entre Tg e Tm
- Viscoso: Acima de Tg
VISCOELASTICIDADE
Análise usual de resistência de materiais insuficiente para descrever o comportamento mecânico de polímeros.
Materiais poliméricos: viscoelásticos
Propriedades viscoelásticas Comportamento altamente dependente do tempo e da temperatura Comportamento Viscoelástico
Líquido
Newtoniano
Sólido
Hookeano
VISCOELASTICIDADE
Medições das propriedades viscoelásticas:
Estímulo ou solicitação
Imposto ao material de forma controlada
Tensão
Resposta
Medido como manifestação do material ao estímulo
Deformação
(ou taxa de deformação)
Deformação
(ou taxa de deformação)
Tensão
VISCOELASTICIDADE
Fluência:
Relaxação de tensões
ε
σ
Estímulo
t
ε
t
σ
Resposta
t
t
FLUÊNCIA
Amostra sujeita a uma tensão constante observa-se a variação da deformação com o tempo. Isócronas
Se lineares:
𝛾1
𝜎1
=
Compliance em cisalhamento J(t)
𝛾2 Viscoelasticidade
𝜎2 linear
𝛾(𝑡)
𝐽 𝑡 =
𝜎
J(t) é independente da tensão no regime linear
FLUÊNCIA
- Polímeros exibem fluência viscoelástica linear em tensões pequenas (deformações ~ 0,005)
- Limite de viscoelasticidade