viscoelasticidade

1389 palavras 6 páginas
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

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