점탄성

점탄성 거동은 재료의 미세구조가 시간에 따라 재배열되는 결과입니다. 응력이 가해지면 에너지의 일부는 분자 결합의 늘어남이나 굽힘에 탄성적으로 저장되고, 일부는 분자들이 서로 미끄러지면서 발생하는 점성 마찰을 통해 열로 소산됩니다. 이러한 이중적인 거동은 몇 가지 특징적인 현상을 유발합니다. 하나는 크리프 현상으로, 일정한 하중 하에서 재료가 시간이 지남에 따라 천천히 변형되는 현상입니다. 또 다른 하나는 응력 완화 현상으로, 일정한 변형률을 유지하는 데 필요한 응력이 재료의 내부 구조가 재배열됨에 따라 시간이 지남에 따라 감소하는 현상입니다.

This time-dependent response is often modeled using combinations of ideal springs (representing the elastic component, following Hooke’s Law) and dashpots (representing the viscous component, following Newton’s Law of Viscosity). Simple models like the Maxwell model (spring and dashpot in series) and the Kelvin-Voigt model (spring and dashpot in parallel) capture the basic features of stress relaxation and creep, respectively. More complex models, such as the Standard Linear Solid model, combine these elements to provide a more accurate description of real materials.

점탄성 재료의 거동은 온도와 변형률 속도에 매우 의존적입니다. 저온 또는 높은 변형률 속도에서는 탄성 고체처럼 거동하는 경향이 있고, 고온 또는 낮은 변형률 속도에서는 점성 유체처럼 거동하는 경향이 있습니다. 이를 시간-온도 중첩 원리라고 합니다.