Propiedades Mecanicas Viscoelasticas Polimeros

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VISCOELASTICIDAD EN LOS POLÍMEROS
Los materiales pueden ser clasificados reológicamente con respecto a su comportamiento esfuerzo cortante-deformación de cizalladura en cizalladura simple. Se han desarrollado diversas expresiones relacionando el esfuerzo cortante y la deformación por cizalladura, que son características de ciertas clases de materiales. Tales expresiones representan "modelos"idealizados que definen a dichos materiales, pero no garantizan la reproducción exacta del comportamiento de los materiales reales. Muchos de ellos, sin embargo, dan una representación bastante adecuada del comportamiento de flujo o deformación de un gran número de materiales en muchas aplicaciones prácticas.
Mientras muchos materiales pueden ser clasificados como sólidos o fluidos, hay muchosotros en la región media del espectro que no son ni sólidos ni líquidos, sino que tienen ciertas propiedades características de ambos. Son estos materiales los que presentan un gran interés para los reólogos. Además, es difícil formular una definición adecuada de líquidos y sólidos que diferencien dichos materiales. En general, un fluido experimenta una deformación continua sin ruptura cuando estásometido a un esfuerzo anisotrópico constante, mientras que un sólido asumirá una configuración de equilibrio estático bajo tales condiciones. Sin embargo, este tipo de comportamiento es relativo, y depende del tiempo característico requerido por el material para responder a un cambio en esfuerzo o deformación en comparación con la escala de tiempo de observación, así como de la magnitud del esfuerzoo deformación
La ocurrencia de propiedades viscoelásticas en un material depende en gran medida de las condiciones medioambientales, particularmente de la temperatura y del tipo de régimen de carga aplicado al material. En general, la mayoría de los polímeros exhiben un comportamiento viscoelastico a las temperaturas de servicio cuando la carga es aplicada durante un cierto período de tiempo.Por consiguiente, es importante considerar tales propiedades al diseñar con estos materiales.
De lo anterior, se deduce que el comportamiento mecánico de los polímeros no resulta fácil de caracterizar según un modelo sencillo dado que involucra varios fenómenos diferentes. Éstos son los siguientes:
Elasticidad. El material se comporta como un vidrio. La deformación reversible inducida por la cargaaplicada se debe a variaciones en la longitud y ángulos de los enlaces entre átomos componentes de las cadenas.
Anelasticidad. Hasta ahora se ha supuesto que la deformación elástica era independiente del tiempo, o sea: una tensión aplicada producía una deformación elástica instantánea que permanecía constante durante el tiempo que se mantenía aplicada la carga. También se ha supuesto que alretirar la carga, la deformación se recuperaba totalmente, o sea: la deformación volvía a cero de forma instantánea
Flujo viscoso. Se debe al deslizamiento dependiente del tiempo de unas cadenas sobre otras. Es una deformación no reversible o permanente.
FLUENCIA Y RECUPERACIÓN. COMPLIANZA DE FLUENCIA.
En un comportamiento viscoelástico intermedio, la aplicación de un esfuerzo origina unadeformación instantánea seguida de una deformación viscosa dependiente del tiempo y una deformación elástica retardada en el tiempo (anelasticidad).

MODELIZADO DEL COMPORTAMIENTO VISCOELÁSTICO
Los elementos mecánicos convencionales que representan los comportamientos viscoso y elástico lineales son el amortiguador hidráulico y el muelle, respectivamente. Se describirán tres modelos simples:
* Modelode Maxwell, en el que los dos elementos están colocados en serie.
* Modelo de Kelvin (o Voigt), en el que los dos elementos están colocados en paralelo.
* Modelo del sólido lineal estandar.
* Modelo de los cuatro elementos.

Modelo de Maxwell
El modelo de Maxwell se forma conectando en serie un émbolo y un resorte. Al aplicar la fuerza F el resorte se alarga instantáneamente la...
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