Viscoelastico o muelles

Tejido viscoelástico

En la ciencia de los materiales y la mecánica del continuo, la viscoelasticidad es la propiedad de los materiales que presentan características tanto viscosas como elásticas cuando se deforman. Los materiales viscosos, como el agua, resisten el flujo de cizallamiento y se deforman linealmente con el tiempo cuando se aplica una tensión. Los materiales elásticos se deforman cuando se estiran y vuelven inmediatamente a su estado original cuando se elimina la tensión.
Los materiales viscoelásticos tienen elementos de estas dos propiedades y, como tales, presentan una deformación dependiente del tiempo. Mientras que la elasticidad suele ser el resultado del estiramiento de los enlaces a lo largo de los planos cristalográficos en un sólido ordenado, la viscosidad es el resultado de la difusión de átomos o moléculas dentro de un material amorfo[1].
En el siglo XIX, físicos como Maxwell, Boltzmann y Kelvin investigaron y experimentaron con la fluencia y la recuperación de vidrios, metales y cauchos. La viscoelasticidad se examinó más a fondo a finales del siglo XX, cuando se diseñaron y utilizaron polímeros sintéticos en diversas aplicaciones[2] Los cálculos de la viscoelasticidad dependen en gran medida de la variable de la viscosidad, η. La inversa de η también se conoce como fluidez, φ. El valor de cualquiera de las dos puede derivarse en función de la temperatura o como un valor dado (por ejemplo, para un bote de ensayo)[1].

El vidrio es viscoelástico

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El sólido lineal estándar (SLS), también conocido como el modelo de Zener, es un método para modelar el comportamiento de un material viscoelástico utilizando una combinación lineal de resortes y dashpots para representar los componentes elásticos y viscosos, respectivamente. A menudo se utiliza el modelo de Maxwell, más sencillo, y el modelo de Kelvin-Voigt. Sin embargo, estos modelos suelen resultar insuficientes; el modelo de Maxwell no describe la fluencia ni la recuperación, y el modelo de Kelvin-Voigt no describe la relajación de tensiones. El SLS es el modelo más sencillo que predice ambos fenómenos.
Conectando un muelle y un amortiguador en serie se obtiene un modelo de material de Maxwell, mientras que conectando un muelle y un amortiguador en paralelo se obtiene un modelo de material de Kelvin-Voigt[1] A diferencia de los modelos de Maxwell y Kelvin-Voigt, el SLS es algo más complejo, ya que incluye elementos tanto en serie como en paralelo. Los muelles, que representan la componente elástica de un material viscoelástico, obedecen a la ley de Hooke:

Polímero viscoelástico

El módulo dinámico (a veces módulo complejo[1]) es la relación entre la tensión y la deformación en condiciones de vibración (calculada a partir de los datos obtenidos en ensayos de vibración libre o forzada, en cizallamiento, compresión o alargamiento). Es una propiedad de los materiales viscoelásticos.
Los módulos de almacenamiento y de pérdida en los materiales viscoelásticos miden la energía almacenada, que representa la parte elástica, y la energía disipada en forma de calor, que representa la parte viscosa[3]:

Fluido viscoelástico

En la ciencia de los materiales y la mecánica del continuo, la viscoelasticidad es la propiedad de los materiales que presentan características tanto viscosas como elásticas cuando se deforman. Los materiales viscosos, como el agua, resisten el cizallamiento y se deforman linealmente con el tiempo cuando se aplica una tensión. Los materiales elásticos se deforman cuando se estiran y vuelven inmediatamente a su estado original cuando se elimina la tensión.
Los materiales viscoelásticos tienen elementos de estas dos propiedades y, como tales, presentan una deformación dependiente del tiempo. Mientras que la elasticidad suele ser el resultado del estiramiento de los enlaces a lo largo de los planos cristalográficos en un sólido ordenado, la viscosidad es el resultado de la difusión de átomos o moléculas dentro de un material amorfo[1].
En el siglo XIX, físicos como Maxwell, Boltzmann y Kelvin investigaron y experimentaron con la fluencia y la recuperación de vidrios, metales y cauchos. La viscoelasticidad se examinó más a fondo a finales del siglo XX, cuando se diseñaron y utilizaron polímeros sintéticos en diversas aplicaciones[2] Los cálculos de la viscoelasticidad dependen en gran medida de la variable de la viscosidad, η. La inversa de η también se conoce como fluidez, φ. El valor de cualquiera de las dos puede derivarse en función de la temperatura o como un valor dado (por ejemplo, para un bote de ensayo)[1].