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GummielastizitätMit Gummielastizität (Entropieelastizität) bezeichnet man einen Materialwiderstand gegen Dehnung, der auf einer reversiblen Entropienänderung in den Makromoleküle der Materialmatrix beruht. Die Makromoleküle bestehen aus langen Ketten gleicher Bausteine. Der Winkel zwischen zwei Bausteinen wird bei einer Verstreckung des Moleküls reibungsfrei, d.h. ohne Energieaufwand geändert. Allerdings kann durch die verminderte "Unordnung" Energie gespeichert werden. Wird die zur Verstreckung führende äußere Kraft entfernt, so führt eine Enerigeaufnahme aus der Umwelt (Wärmezufuhr) dazu, dass die Moleküle sich wieder verdrehen, die Entropie wird erhöht und das Molekül zieht sich zusammen. Siehe auch bei Elastomer. Weiteres empfehlenswertes FachwissenDie betroffene Materialgruppe (Elastomere, Gummis, Kautschuk, Silikonkautschuk) zeichnet sich durch eine nichtlineare Spannungs-Dehnungskennlinie, Dämpfungs- und verformungshistorische Effekte sowie eine ausgeprägte Inkompressiblität aus [1]. Die Gummielastizität unter quasi-statischen Bedingungen wird Hyperelastizität genannt. Zur Auslegung dieser Materialien sollte ein Green'sches Materialmodell verwendet werden. Bei den Green’schen Materialien werden über die Energiedichte als Funktion der Dehnungen die Spannungen berechnet, so dass auch nichtlineare Zusammenhänge modelliert werden können [2]. Für gummielastische Materialien wurde diese Vorgehensweise durch die Thermodynamik der Entropielastizität hergeleitet [3]. Bekannte Ansätze für die Energiedichte sind die Mooney-Rivlin, Neo-Hooke'sche, Yeoh oder Ogden Modelle. Einzelnachweise
Kategorien: Kunststofftechnik | Makromolekulare Chemie | Werkstoffeigenschaft |
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Gummielastizität aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |