Los materiales elásticos que tienen la capacidad de disipar la energía mecánica debido a efectos viscosos se caracterizan como materiales viscoelásticos.
Para un estado de tensión multiaxial, la relación constitutiva puede formularse de la siguiente manera:
donde: e(bar) y φ son las deformaciones unitarias desviatorias y volumétricas, G(t - τ) y K(t - τ) son funciones de relajación cortantes y de compresibilidad.
Las funciones de relajación pueden representarse mediante el modelo mecánico, normalmente denominado Modelo de Maxwell generalizado, que tiene las siguientes expresiones:
donde: G0 = E / 2(1+ ν), módulo cortante inicial (t=0)
y K0= E / 3(1 -2ν), módulo de masa inicial (t=0)
gi, ki, τiG y τiK son los módulos cortantes y de compresibilidad i-avo y los tiempos correspondientes.
El efecto de la temperatura en el comportamiento del material se presenta mediante el principio de correspondencia entre tiempo-temperatura. La forma matemática del principio es:
donde γt es el tiempo reducido y γ es la función de cambio. La ecuación WLF (Williams-Landel-Ferry) se utiliza para realizar una aproximación de la función:
donde T0 es la temperatura de referencia que generalmente se selecciona como la Temperatura de transición vítrea; C1 y C2 son constantes dependientes del material.
| Parámetro |
propiedad de material |
|---|
| Parámetros elásticos lineales |
Módulo de elasticidad en x |
| Coeficiente de Poisson en xy |
| Módulo cortante en xy |
| Parámetros de función de relajación |
Módulo de relajación cortante (1 a 8) (representan g1, g2,... g8 en las ecuaciones del Modelo de Maxwell generalizado)
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| Valores de tiempo (Módulo de relajación cortante 1 a 8) (representan τ1g, τ2g,..., τ8g en las ecuaciones del Modelo de Maxwell generalizado) |
| Módulo de compresibilidad (1 a 8) |
| Valores de tiempo (Módulo de compresibilidad 1 a 8) (representan τ1k, τ2k,..., τ8k en las ecuaciones del Modelo de Maxwell generalizado) |
| Parámetros de ecuación WLF
|
Temperatura de transición vítrea (representa T0 en la ecuación WLF)
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| Primera constante para la ecuación de Williams-Landel-Ferry (representa C1 en la ecuación WLF)
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| Segunda constante para la ecuación de Williams-Landel-Ferry (representa C2 en la ecuación WLF)
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Al definir una curva de relajación cortante o de compresibilidad en la pestaña Tablas y curvas, el primer punto de la curva es el módulo G1 o el módulo K1 en el momento t1. En el momento t = 0, el programa calcula automáticamente G0 o K0 a partir del módulo elástico y el coeficiente de Poisson.
El modelo de material viscoelástico puede utilizarse con los elementos de vaciado sólido y grueso de alta calidad y calidad de borrador.