Comportamiento viscoelástico de polímeros en condiciones dinámicas según el modelo de Maxwell

Abstract

Los polímeros se caracterizan por sus propiedades viscoelásticas, lo que hace que su comportamiento dependa del tiempo de aplicación de las cargas. Las curvas de comportamiento mecánico tienen una parte de comportamiento elástico que generalmente se asocia a los tramos lineales y una parte viscosa que se asocia a un comportamiento no-lineal del material.

Para definir estos fenómenos de los materiales poliméricos, se han definido modelos sencillos, como el de Kelvin-Voight o el de Maxwell, que, mediante modelos sencillos, definen el comportamiento del material en diferentes situaciones. Estos modelos están diseñados principalmente para definir el material en condiciones estáticas, en las que se aplican o retiran cargas, pero este proceso no se realiza de forma periódica y repetida en el tiempo. Estas condiciones en las que se aplica y retira una carga constantemente dan lugar a lo que se conoce como condiciones dinámicas.

Una de las peculiaridades de los polímeros viscoelásticos cuando se someten a condiciones dinámicas es la aparición de lo que se conoce como ángulo de desfase. Debido a las propiedades viscosas del material, cuando se aplica un pico de deformación, el pico de tensión generado no coincide en el tiempo, sino que aparece desfasado en el tiempo. Para cuantificar el desfase de dichas curvas, se utiliza el concepto de ángulo de desfase.

Con el análisis de los resultados obtenidos en el Laboratorio Virtual, serás capaz de:

1. Comprobar el efecto de los parámetros que definen el modelo de Maxwell.

2. Determinar el efecto que tiene la aplicación de diferentes condiciones dinámicas sobre las curvas de comportamiento.

3. Cuantificar matemáticamente el efecto de las propiedades del material y de las condiciones dinámicas sobre el resultado final.