점탄성 거동

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점탄성 거동

목차

점탄성이란?
점탄성 재료의 동특성

본문내용

점탄성이란?

물체에 힘을 가했을 때 탄성변형과 점성을 지닌 흐름이 동시에 나타나는 현상을 말한다. 모든 물체는 이러한 점탄성을 가지고 있다. 일반적으로 액체는 그릇이나 지형에 따라 쉽게 변형되며, 변형을 일으키는 힘(층밀리기힘)에 대해 복원력이 없다(즉 탄성변형을 하지 않는다). 그러나 콜로이드용액이나 진한 고분자 용액의 경우, 점성이 나타나는 동시에 층밀리기힘에 대한 복원력을 가지고 있기 때문에 탄성변형을 일으킨다. 탄성을 가진 보통 고체는 변형의 원인이 된 힘을 제거하면 훅의 법칙에 따라 단시간 내에 원상태로 되돌아가지만, 다결정 물체의 경우에는 원상태로 복원될 때까지 더 많은 시간이 걸린다. 이것은 점성에 의한 흐름과 같은 메커니즘 때문이다. 이와 같은 액체적 특성과 고체적 특성을 모두 갖춘 점탄성 거동의 경우에는 용수철과 대시폿을 결합시킨 역학적 모형으로 표현하는 경우가 많다. 병렬의 결합을 포크트모형, 직렬의 결합을 맥스웰모형이라 한다.
예를 들면, 껌을 재빨리 늘였다가 놓으면 원래의 길이로 되돌아간다. 이 점은 고무의 탄성과 비슷하다. 그러나 당겨서 늘인 상태를 계속 유지하고 있으면 줄어들려는 gal이 점점 약해지다가 마침내는 없어져 버린다. 따라서 이후에는 껌을 놓아도 원래의 길이로 되돌아가지 않고 늘어난 상태 그대로 있게 된다. 이와 같이, 물체에 일정한 변형을 준 상태를 계속 유지하면 그 물체의 내부에 작용하는 응력이 시간이 지남에 따라 차차 감소되는 현상을 응력 완화 현상이라 한다.
한편, 껌을 일정한 힘으로 잡아당기면 껌은 계속 늘어나다가 마침내는 끊어지게 된다. 이와 같이, 물체에 일정한 힘을 가한 상태를 유지시킬 때 무한히 변형이 계속되는 현상을 크리프라 한다. 이와 같은 사실로 미루어 보아 껌은 탄성과 점성을 나타내는 유체의 성질을 동시에 가지고 있다는 것을 알 수 있다. 이처럼 탄성과 점성을 동시에 가지고 있는 성질을 점탄성이라 한다.
액체의 표면에 봉을 접촉시킨 다음에 잡아 올리면 길게 실을 끌리게 될 때가 있다. 접착제의 튜브의 마개를 열었을 때 튜브의 입과 뚜껑 사이에서 접착제가 실처럼 길게 끌리는 현상을 잘 볼 수 있다. 이것이 소위 예사성이라고 불리는 현상이다. 점성이 낮을 때나 높을 때는 이 현상이 보이지 않는다

참고 자료

없음