ISSN:
1435-1528
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
,
Physics
Description / Table of Contents:
Summary Between creep and relaxation of a viscoelastic material exists, under similar test conditions such as temperature and environmental media, an unequivocal relationship. The mathematical description of this relationship is easy if the Laplace-transformed of the creep-compliance respectively relaxation-function are considered in state of the functions themselves. With that the following problems appear: (a) Description of the creep-compliance respectively relaxation-function by an adequate approximation based on measured values of these functions; (b) Calculation of the Laplacetransformed of the approximations and description of the relationship in the transformation-plane; (c) Inverse transformation of the obtained representation in order to obtain from the given function the resultfunction in the usual form. The described procedure and its computer-program allows the solution of the following tasks: (a) If measured values of creep- and relaxation experiments of a viscoelastic material under similar conditions are available, it is possible to conclude if the tests have been carried out inside the linear viscoelastic range. In this way it is possible to establish the boundary between linear and non-linear viscoelastic behaviour. (b) If it is known that the behaviour of a viscoelastic material corresponds to the linear range, the creep-compliance can be computed from the approximation adopted for the relaxation function (and vice versa). The procedure has been applied for two different plastics. Polycarbonate has shown a linear viscoelastic behaviour while polyamide has prooved itself as viscoelastic non-linear.
Notes:
Zusammenfassung Zwischen Kriechen und Relaxation eines viskoelastischen Werkstoffes besteht bei gleichen Versuchsbedingungen, wie Temperatur und umgebendes Medium, ein eindeutiger physikalischer Zusammenhang. Diesen Zusammenhang mathematisch zu beschreiben ist auf einfache Weise möglich, wenn man, anstatt die Kriech- bzw. Relaxationsfunktion zu betrachten, deren Laplace-Transformierte bildet. Dabei treten folgende Probleme auf: (a) Beschreibung der nur durch Meßwerte gegebenen Kriech- bzw. Relaxationsfunktion in geeigneter Form durch eine Näherungsfunktion; (b) Bilden der Laplace-Transformierten dieser Näherungsfunktion und Beschreiben des Zusammenhangs in der Ebene der Transformierten; (c) Rücktransformation der so erhaltenen Problemlösung zur Darstellung der mit der „Ausgangsfunktion“ zusammenhängenden „Ergebnisfunktion“ in der gewohnten Form. Das hier beschriebene und als Rechnerprogramm erstellte Verfahren löst dabei folgende Aufgaben: (a) Liegen Meßwerte, die unter gleichen Versuchsbedingungen erhalten wurden, sowohl des Relaxationsals auch des Kriechversuches eines viskoelastischen Werkstoffes vor, so läßt sich aus dem Ergebnis folgern, ob die Versuche noch innerhalb des linearen viskoelastischen Bereichs des Materials gefahren wurden oder nicht. So kann festgestellt werden, wo die Grenze zwischen linearem und nicht-linearem viskoelastischen Verhalten liegt. (b) Ist bekannt, daß das Verhalten eines viskoelastischen Materials noch dem linearen viskoelastischen Bereich zugeordnet werden kann, so läßt sich aus der Kriechfunktion die Relaxationsfunktion näherungsweise berechnen (und umgekehrt). Das Verfahren wurde für zwei verschiedene Kunststoffe angewandt. Polycarbonat zeigte ein linear viskoelastisches Verhalten, wohingegen sich das untersuchte Polyamid als nichtlinear-viskoelastisch erwies.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01515876
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