Relajación de tensiones en metales
donde ε0, εe, εp, εcr son la deformación total, la deformación elástica, la deformación plástica y la deformación de fluencia, respectivamente. Bajo una deformación total constante, el proceso de relajación de tensiones implica la transformación de la deformación elástico-plástica a la deformación de fluencia, que puede expresarse como la Ecuación (5)
Δεe+εp=-Δεcr.(5)El efecto elástico no lineal se tiene en cuenta mediante el modelo de endurecimiento por deformación y se detalla a continuación.2.1. La figura 2a muestra la curva de tensión-deformación de los materiales compuestos poliméricos sometidos a ensayos de compresión uniaxial a 20 °C [29], donde Δσi, i=1, 2, 3 es el incremento de tensión a un incremento fijo continuo de la deformación. Se utiliza aquí con fines ilustrativos, se puede consultar información más detallada sobre el material en [29]. Se puede observar que a medida que el proceso de carga, la variable de incremento de tensión disminuye (Δσ1>Δσ2>Δσ3). Sobre la base de la curva tensión-deformación de la figura 2a, los resultados de la tasa de endurecimiento por deformación frente a la tensión se obtienen utilizando las ecuaciones (6) y (7), respectivamente, y los resultados se muestran en la figura 2b con fines ilustrativos.
Fluencia y relajación de tensiones en polímeros
En la ciencia de los materiales, la relajación de tensiones es la disminución observada de la tensión en respuesta a la deformación generada en la estructura. Esto se debe principalmente a que la estructura se mantiene en un estado de tensión durante un intervalo de tiempo finito y, por lo tanto, provoca cierta cantidad de deformación plástica. Esto no debe confundirse con la fluencia, que es un estado de tensión constante con una cantidad creciente de deformación.
La relajación de la tensión describe cómo los polímeros alivian la tensión bajo un esfuerzo constante. Como son viscoelásticos, los polímeros se comportan de forma no lineal, no Hookeana[1] Esta no linealidad se describe tanto por la relajación de tensiones como por un fenómeno conocido como fluencia, que describe cómo los polímeros se deforman bajo una tensión constante.
Los materiales viscoelásticos tienen las propiedades de los materiales viscosos y elásticos y pueden modelarse combinando elementos que representen estas características. Un modelo viscoelástico, denominado modelo Maxwell, predice un comportamiento similar al de un muelle (elemento elástico) en serie con un amortiguador (elemento viscoso), mientras que el modelo Voigt coloca estos elementos en paralelo. Aunque el modelo de Maxwell es bueno para predecir la relajación de tensiones, es bastante pobre para predecir la fluencia. En cambio, el modelo de Voigt es bueno para predecir la fluencia pero bastante pobre para predecir la relajación de tensiones (véase Viscoelasticidad).
Relajación del estrés – deutsch
ResumenSe han realizado ensayos de fluencia en resina de poliéster PN-3 para una tensión unidimensional en la región lineal de la relación tensión-deformación a varios valores fijos de la temperatura y el contenido de humedad del material. Se ha determinado la dependencia de la temperatura y la humedad de la elasticidad instantánea y las características de fluencia del material. Se demuestra que la superposición tiempo-temperatura-humedad puede aplicarse en la fluencia bajo varias condiciones fijas de temperatura-humedad.
Polymer Mechanics 11, 334-339 (1975). https://doi.org/10.1007/BF00863977Download citationShare this articleAnyone you share the following link with will be able to read this content:Get shareable linkSorry, a shareable link is not currently available for this article.Copy to clipboard
Relajación de la tensión frente a la fluencia
En la fluencia, se aplica una fuerza constante al material y éste se desplaza (ΔL). En el caso de la relajación de tensiones, se imparte una tensión al material y la tensión con la que el material resiste la tensión disminuye con el tiempo. A continuación se incluyen algunos ejemplos del mundo real:
¿Qué causa estos cambios en las propiedades del material? Las razones subyacentes de la fluencia y la relajación de tensiones son las mismas. Por ejemplo, un polímero que tiene una baja fluencia también tendrá una baja relajación de tensiones. Ambos dependen de la cantidad de movimiento relativo que se produce entre las cadenas del polímero.