技術資料

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構造解析用語
粘塑性 (viscoplasticity)

粘弾性(viscoelasticity)は物体の変形が降状応力(yield stress)を超えない弾性領域内にある場合には、荷重を除去すると物体内部の応力が時間とともに持続的に減少する応力緩和(stress relaxation)現象を意味します。このような現象は、物体の固有の粘性効果に起因したもので荷重が除去されて歪み(strain)が一定に維持されても応力が徐々に減少するようになります。

同様に、物体の変形が降状応力を超え塑性変形(plastic deformation)領域にある場合でも、荷重を除去すると応力が減少する現象が発生することがあります。このような現象を示す材料を粘塑性材料と呼び、ゴムをはじめ高分子物質(rheological material)がこれに該当します。

粘弾性とのおおきな違いは、時間に応じて応力が減少しても降状応力以下には応力が減少しないことです。粘塑性による応力緩和の程度を決定する緩和時間(relaxation time)は、物体の粘性係数(viscosity coefficient)弾性係数(elastic modulus)で割った値として定義されます。即ち、緩和時間が大きいほど高い応力緩和を示します。

粘弾性と同様に粘弾性による応力緩和挙動もプロニー級数(Prony series)で単純に表現することができ、級数に含まれているプロニ係数は材料に依存するため、応力緩和実験データから決定する必要があります。

 
 
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