Chapter 4 - real Flashcards
Zusrandsbereiche und Verformungsverhalten
Bei Kunststoffe unterscheidet man folgende Zustandsbereiche (Aggregatzustände)
+ die 2 thermischen Übergangsbereiche (Temp.bereiche)
Zustandsbereiche
- Energieelastischer Zustand (fester Zustand, Glaszustand)
- Gummi- oder entropieelastischer Zustand
- Fließ- oder Schmelzezustand
Übergangsbereiche
* Glasübergangsbereich (Erweichungs- oder Erfrierbereich erstreckt sich über ca. 10 - 40 °C)
* Fließ- oder Schmelzbereich (nur bei TP)
erstreckt sich über ca. 15°C
Ideale Elastizität
- Kennzeichen
- Ursachen
Kennzeichen:
- momentane Reaktion des Materials auf eine mech. Beanspruchung
- Reversible Verformungsverhalten
Ursachen:
- Rückstellkraft deformierter Bindungen (Haupt- & Nebenvalenzen)
- > Energieelastizität
- Rückstellkraft in Richtung abnehmender molekularer Ordnung d.h. zunehmender Entropie des Systems
- > Entropieelastizität (oder Gummielastizität)
Energieelastizität
- kleine Dehnungen (einige %)
- große Rückstellkräfte
- E-Modul fällt mit steig. Temp.
Entropieelastizität
- große erreichbare Dehnungen (100 - 1000%)
- kleine Rückstellkräfte
- E-Modul steigt mit zunehmender Temp.
Ideale Viskoelastizität
- Kennzeichen
- Ursachen
- Sonderfall
- Kennzeichen
Verzögerte Elastizität
d.h. zeitabhängiges Verhalten, reversibles Verformungsverhalten - Ursachen
Relaxationsvorgänge, die mehr oder weniger lange dauern - Sonderfall
Lineare- Viskoelastizität - nur bei geringer Belastung; Deformation darf einige Zehntel Prozent nicht überschreiten
- Viskoelastische Kennwertfunktion
sind Zeit und Temp. abhängig
von Beanspruchungshöhe (Spannungs- / Deformationshöhe) unabhängig
Plastizität (viskosen Verformung)
- Kennzeichen
- Ursachen
- Sonderfall
- Kennzeichen
vollständig irreversible Reaktion auf mech. Beanspruchung - Ursache
Wirksamkeit plastischer Deformationsmechanismen - Sonderfall
Newton’sche Plastizität
sigma_21 = Eta_0 * gamma, Punkt
Das reale Verformungsverhalten der KS
- im Allgm. nur bei geringen Beanspruchugsstärken im oben genannten Sinne “ideal”
- bei höheren Beanspruchugsstärken Kombination aus elastischen, viskoelastischen und plastischen Deformationsanteilen
Wann darf man das Ersatzmodell für Verformungsverhalten (Feder-Dämpfermodell) anwenden?
Elastisch + plastisch/viskos + viskoelastisch
Diese rein Additive Betrachtung gilt nur
- für linear-viskoelastischen Bereich
- bei geringer Verformungen
Dient nur zur Beschreibung des zeitabhängigen Verformungsverhalten
Beschreibt nicht molekulare Bewegungs- und Verformungsmechanismus im KS
Spannungsrelaxion
Zeitabhängiges Abklingen der spontan eingebrachten Spannungen unter konst. Druck
Relaxionszeit Tau_rel
Zeit bis Spannung unter konst. Dehnung auf 1/e (=0,368) der viskoelastischen Anfangsspannung zurück gegangen ist
Kriechen und Kriecherholung
Kriechen oder Retardation
Zeitabhängig Deformation unter konst. mech. Spannung
Retardationszeit tau_ret
Zeit bis Dehnung ihren GGWert bis auf 1/e (=0.368) erreicht hat
Wann liegt ein linear-viskoelastisches Verhalten?
Es liegt vor, solange die isochronen Spannungs-Dehnungslinien linear sind.
Steifigkeit
E-Modul
= Sigma_0 / Epsilon_0
Festigkeit
Streckspannung
(yield stress)
sigma_y
Zugfestigkeit
(tensile strength)
sigma_M
Bruchspannung
(stress at break)
sigma_B
Zähigkeit
Reißenergie
W_R
Spröd
Werkstoff, der verformungslos oder fast verformungslos bricht
