Zusammenfassung
Die von den äußeren Kräften verrichtete Arbeit wird während der Belastung eines viskoelastischen Materials in Energie umgewandelt. Ein Teil dieser Energie wird als potentielle Energie gespeichert, der andere Teil wird als Wärme, Schall usw. dissipiert. Jeder Energieanteil läßt sich weiter in einen isotropen (mit Volumenänderung verbundenen) und einen deviatorischen (mit Formänderung verbundenen) Anteil zerlegen. Beschreibt man das einachsige Kriechverhalten eines Polymeren mit Hilfe einer Prony-Dirichlet-Reihe, so ist die Berechnung der vier erwähnten Energieanteile während des Kriechvorganges relativ einfach. Die erhaltenen Gleichungen können auch an Hand eines mechanischen Analogmodells hergeleitet werden.
Die Anwendung des Festigkeit-Prinzips vonReiner undWeissenberg ermöglicht energetische Aussagen über die linear-viskoelastische Grenze und über das Auftreten erster sichtbarer Werkstoffschädigungen beim einachsigen Kriechen von Polymeren.
Des weiteren wird gezeigt, daß vereinfachte Gleichungen eine sehr genaue Voraussage des Auftretens der ersten bemerkbaren Werkstoffschädigungen ermöglichen.
Summary
The work done by external forces during the loading of a viscoelastic material is transformed in strainenergy. A part of this energy is conserved, another is dissipated as heat, sound etc. Each part can be further divided into a deviatoric part (causing shape changes) and an isotropic part (causing volume changes). If the uniaxial creep-compliance is approximated by a Prony-Dirichlet series, the computation of the four parts of the energy becomes relatively simple. The obtained relations can also be derived using a mechanical analog model.
The application of the Reiner-Weissenberg theory of strength leads to energetic statements concerning the linear viscoelastic limit and the appearance of first visible material-damages in uniaxial creep of polymers.
Further it is shown that simplified relations permit a very accurate evaluation of the limit of appearance of first visible material-damages.
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Brüller, O.S., Potente, H. & Menges, G. Energiebetrachtungen zum Kriechverhalten von Polymeren. Rheol Acta 16, 282–290 (1977). https://doi.org/10.1007/BF01523738
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