ভিসকোলাইস্টিটি এবং হাইপারলেস্টিক মডেল, ইতিহাস এবং পার্থক্য

Question

প্রকৃতপক্ষে, আমি কিছু কাগজপত্র একই উপকরণগুলির জন্য ভিসোক্লেস্টিটি বা হাইপারলেস্টিক মডেল ব্যবহার করে দেখছি। আমার কাছে মনে হয় those মডেলগুলি বিভিন্ন যুগে উদ্ভাবিত হয়েছিল, এবং হাইপ্রেইলাস্টিকটি ভিজোকেলেস্টিটির চেয়ে একটি নতুন মডেল। আমি কি সঠিক?

পার্থক্য কি?

আমরা যখন কোনও উপাদান অনুকরণ করতে চাই তখন কোন মডেলটি ব্যবহার করবেন তা সিদ্ধান্ত নেওয়ার সর্বোত্তম উপায় কী?

Comments

প্রথম অংশের জন্য, আপনি এটি প্রায় সঠিক পেয়েছেন তবে আমি মনে করি যে সেকেন্ড প্রশ্নটি প্রশস্ত করার একটি উপায় এবং উত্তর দেওয়া সত্যিই কঠিন difficult ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের চেয়ে এটি বরং উপাদান বিজ্ঞান।

— স্যাম ফারজামিরাদ

এটি আপনার পক্ষে যে সম্পত্তিতে আগ্রহী তার উপর নির্ভর করে .... আপনি কিছু রাবার উপাদান বিশ্লেষণ করতে পারেন যেখানে আপনি তার চাপ বা বিকৃতি গণনা করতে হাইপারলেস্টিক মডেল ব্যবহার করেন, স্ট্রেইন রেট গুরুত্বপূর্ণ কারণ আপনার ভিজোকোলাস্টিক উপাদানের প্রয়োজন। এগুলি পারস্পরিক একচেটিয়া নয় আপনি সাহিত্যে ভিসো-হাইপারলেস্টিক মডেলগুলি খুঁজে পেতে পারেন। আমি আজ (সম্ভবত আগামীকাল) পরে এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার ভান করছি, এর মধ্যে আপনি যেসব কাগজপত্রের কথা বলছিলেন তা উদ্ধৃত করতে পারবেন?

— ব্যবহারকারী 190081

@ user190081, আপনি ব্যাখ্যাটি খুব পরিষ্কার। আপনাকে অনেক ধন্যবাদ.

— ইয়াকুশান

Answer 1

হাইপারলেলাস্টিক এবং ভিসকোলেস্টিক উপাদানগুলির মডেলগুলি উভয়ই সম্পর্কিত যে সম্পর্কযুক্ত:

• হাইপ্রেইলাস্টিটির ক্ষেত্রে স্ট্রেস এবং স্ট্রেন ।
• স্ট্রোক , স্ট্রেইন এবং স্ট্রেন রেট , ভিজোকেলেস্টিটির ক্ষেত্রে ।

এগুলি উভয়ই ইমিরিকাল মডেল, যার অর্থ হ'ল প্রতিটি মডেলকে ফিট করার জন্য প্রয়োজনীয় প্যারামিটারগুলি অনুসন্ধান করার জন্য আপনাকে সাধারণত পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালানো দরকার (প্রথম নীতি থেকে স্থিতিস্থাপক বৈশিষ্ট্যগুলি খুঁজে পাওয়ার কয়েকটি উপায় রয়েছে তবে আমি সেই আলোচনাটি বাদ দিচ্ছি)।

হাইপারলেলাস্টিক মডেলগুলি (নামটি থেকেই বোঝা যায়) স্থিতিস্থাপক উপকরণগুলি নিয়ে ডিল করে - যা লোড প্রয়োগ করার পরে বিকৃত হয় এবং লোড প্রকাশের পরে তাদের মূল আকারে ফিরে আসে। হুকিয়ান ইলাস্টিক মডেলগুলির বিপরীতে, যার লিনিয়ার স্ট্রেইন-স্ট্রেস সম্পর্ক রয়েছে, হাইপারলেস্টিক মডেলগুলির একটি অ-রৈখিক সম্পর্ক রয়েছে:

হাইপারলেলাস্টিক মডেল ব্যবহার করে সিমুলেশনগুলির একটি সাধারণ উদাহরণ হ'ল রাবার সিল বা গাসকেট সম্পর্কে:

In viscoelastic models the strain-stress relationship will be dependent on the strain-rate (how fast you deform the material) and time, and the loading and unloading paths are not the same:

If your constitutive model for viscoelasticity includes creep behavior you may also have permanent deformation:

The choice of one model over the other depends on what problem are you trying to solve. Are you interested in the strain-stress response when you change the rate of deformation? Are you interested in creep or stress relaxation? Both models are not mutually exclusive, you can create an visco-hyperelastic model (or use those in the literature) if you need it.

Answer 2

Let's look at some (very rough) definitions:

1) Viscoelasticity = elastic behavior that changes if the rate of application of the load is changed or, if the load is kept fixed, the change in the elastic behavior of a material over time.

2) Hyperelasticity = rate/time-independent elastic behavior beyond linear elasticity

Of course, elastic behavior means that once the load is removed the material returns to its original state (given enough time for viscoelastic materials or instantaneously for hyperelastic materials).

Typically, when engineers talk about viscoelasticity they mean "linear" viscoelasticity, i.e, the material is linear elastic even though the elastic moduli may depend on the rate of loading or on time. You can also have hyperelastic viscoelastic materials which are more commonly known as nonlinear viscoelastic materials.

Hyperelastic materials (such as St. Venant-Kirchhoff materials) and linear viscoelastic materials were both initially explored in the mid-1800s. So they are approximately the same age.

The choice of material model depends on:

1) The amount of strain you expect: large strains -> hyperelastic, small strains -> linear elastic

2) The effect of loading rate: rate-dependent-> viscoelastic, rate-independent -> elastic (linear or hyper)

Comments

Thank you for the answer, I was wondering what do you mean about loading rate? Do you mean temperature or residual stress or others? Thank you very much.

— yuxuan

These models are independent of temperature (unless one adds extra features). Loads in mechanics means forces/tractions. Loads are typically applied over a period of time and the derivative to load wrt time is the loading rate.

— Biswajit Banerjee