شناسایی تجربی خواص مکانیکی و میرایی یک ماده ویسکوالاستیک با استفاده از تست ریلکسیشن

هدف از انجام این مقاله استخراج پارامترهای دینامیکی یک نمونه ماده ویسکوالاستیک می باشد. مدل مکانیکی درنظرگرفته شده برای ماده ویسکوالاستیک، مدل جامد خطی استاندارد می باشد. جهت استخراج پارامترهای مدل، ابتدا نمونه ماده ویسکوالاستیک از نوع پلیمری ساخته شد. سپس تحت اثر اعمال مقدار کرنش ثابت اولیه قرار گرفت و بلافاصله تغییرات نیروی فشاری با گذشت زمان اندازه گیری شد. در ادامه، با استفاده از روابط حاکم بر توابع مدل ویسکوالاستیک جامد خطی استاندارد با مقایسه توابع ریلکسیشن تئوری و تجربی، خواص دینامیکی ماده ویسکوالاستیک نظیر مدول های ذخیره و اتلاف و خاصیت میرایی آن برحسب فرکانس شناسایی شد. جهت بررسی اثر گذشت زمان بر خواص مکانیکی نمونه ویسکوالاستیک پلی مری، بررسی ها در دو زمان کامل متفاوت یعنی در ۱۰برابر گذشت زمان نسبت به بررسی اول تکرار شد. همچنین تاثیر میزان کرنش ثابت بر روی خواص دینامیکی و میرائی ماده ویسکوالاستیک با سه سطح مختلف کرنش ثابت بررسی شد. نتایج نشان می دهد که با گذشت زمان تقریبا طولانی، خاصیت میرائی ماده ویسکوالاستیک کاهش یافته و سفتی دینامیکی افزایش یافته است. برای فشردگی mm۲ در تست اول مقدار مقدار تابع ریلکسیشن در زمان صفر برابر N/m۲ ۵۱۳۱۷۷/۲=(۰)E و بعد از گذشت ۷۰روز، این مقدار N/m۲ ۶۶۶۰۶۰/۸ =(۰)E شده است. مقادیر تابع ریلکسیشن در زمان بی نهایت برای تست اول N/m۲   ۴۵۸۷۱۷/۹=(∞)Eو در تست دوم مقدار N/m۲  ۵۷۳۰۲۹/۷=(∞)Eمی باشد. نتایج بیانگر این است که در کرنش های ثابت کوچکتر، کارایی نمونه ساخته شده از ماده ویسکوالاستیک در اتلاف انرژی بیشتر است. همچنین مدول یانگ ماده در تخمین تجربی انجام شده MPa۰/۸۹به دست آمده است.

کلیدواژه ها:

Viscoelastic material ، Experimental relaxation test ، standard linear solid model ، Storage and loss modulus ، Damping ، ماده ویسکوالاستیک ، تست تجربی ریلکسیشن ، مدل جامد خطی استاندارد ، مدول های ذخیره و اتلاف ، میرایی