Θεωρία Βισκοελαστικότητας

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Γενικές Ιδιότητες των Πλαστικών – Πολυμερικά Υλικά. Μηχανικές Ιδιότητες. Υποβάθμιση των Ιδιοτήτων. Φυσικές Ιδιότητες των Πολυμερών. Βισκοελαστική Συμπεριφορά των Πολυμερών. Έλεγχος Βραχυπρόθεσμης Συμπεριφοράς. Πειραματικός Χαρακτηρισμός της Βισκοελαστικής Συμπεριφοράς. Ισόχρονα και Ισομετρικά Διαγράμματα. Επανάταξη Πολυμερών. Καταστατικές Εξισώσεις. Σχεδιασμός Κατασκευών από Πολυμερή. Βισκοελαστική Ανάλυση: Ορισμοί. Υλικά και Απόκριση. Αρχή της Υπέρθεσης. Γραμμική Βισκοελαστική Συμπεριφορά. Μετασχηματισμοί Laplace. Η Συνάρτηση Μοναδιαίου Βήματος. Η Συνάρτηση δέλτα του Dirac. Το Ελαστικό – Βισκοελαστικό Ανάλογο. Χαλάρωση. Γενική Καταστατική Εξίσωση της Γραμμικής Βισκοελαστικής Συμπεριφοράς. Υλικά Εκθετικής Συμπεριφοράς. Ημιτονοειδής Φόρτιση. Βισκοελαστικά Πρότυπα. Βασικά Βισκοελαστικά Στοιχεία. Σύνθετα Βισκοελαστικά Πρότυπα. Γενικευμένα Μοντέλα. Δυναμική Συμπεριφορά Πολυμερών. Δυναμικό Μέτρο Ελαστικότητας. Δυναμικό Μέτρο Διάτμησης. Περιγραφή της δυναμικής Βισκοελαστικής Συμπεριφοράς με χρήση μοντέλων.

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Με τον όρο βισκοελαστική συμπεριφορά εννοούμε την ταυτόχρονη ιξώδη και ελαστική συμπεριφορά των υλικών η οποία εκδηλώνεται ανάλογα με τον τύπο της φόρτισης, την θερμοκρασία, τον ρυθμό της παραμόρφωσης ή τον ρυθμό μεταβολής της θερμοκρασίας. Οι φοιτητές στο πλαίσιο του συγκεκριμένου μαθήματος κατανοούν την άμεση και έμμεση επίδραση του χρόνου και της θερμοκρασίας στη συμπεριφορά των υλικών καθώς και την μεταξύ τους σχέση μέσω της αρχής της υπέρθεσης χρόνου-θερμοκρασίας. Η άμεση επίδραση του χρόνου απαντάται σε απλά πειράματα ερπυσμού, χαλάρωσης και επανάταξης ενώ η έμμεση επίδραση του χρόνου εκδηλώνεται μέσω της επίδρασης του ρυθμού της παραμόρφωσης αλλά και του ρυθμού θέρμανσης ή ψύξης του υλικού. Επίσης, κατανοούν, πέρα από τη στατική συμπεριφορά των υλικών, και την δυναμική τους συμπεριφορά συναρτήσει είτε της θερμοκρασίας ή της συχνότητας. Όλα τα παραπάνω στη συνέχεια μελετώνται με την ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης της γραμμικής βισκοελαστικής συμπεριφοράς και της σύγκρισης των προβλέψεων με πειραματικά δεδομένα. Τέλος, οι φοιτητές μαθαίνουν τα όρια ισχύος της γραμμικής βισκοελαστικής συμπεριφοράς και επομένως της δυνατότητας χρήσης των παραπάνω μοντέλων καθώς και στοιχεία της μη γραμμικής βισκοελαστικής συμπεριφοράς.