Θεωρητική μελέτη των θεμελιωδών ιξωδοελαστικών συναρτήσεων, και μελέτη της αλληλομετατροπής τους. Σύγκριση με πειραματικά δεδομένα ευρείας κατηγορίας πολυμερικών συστημάτων

Κατσουρίνης, Στυλιανός; Katsourinis, Stylianos

dc.contributor.author	Κατσουρίνης, Στυλιανός	el
dc.contributor.author	Katsourinis, Stylianos	en
dc.date.accessioned	2015-04-28T09:19:05Z
dc.date.available	2015-04-28T09:19:05Z
dc.date.issued	2015-04-28
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/40635
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.4069
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Εφαρμοσμένη Μηχανική”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Ιξωδοελαστικότητα	el
dc.subject	Χαλάρωση	el
dc.subject	Ερπυσμός	el
dc.subject	Αλληλομετατροπή	el
dc.subject	Πολυμερή	el
dc.subject	Viscoelasticity	en
dc.subject	Relaxation	el
dc.subject	Creep	el
dc.subject	Interconversion	el
dc.subject	Polymers	el
dc.title	Θεωρητική μελέτη των θεμελιωδών ιξωδοελαστικών συναρτήσεων, και μελέτη της αλληλομετατροπής τους. Σύγκριση με πειραματικά δεδομένα ευρείας κατηγορίας πολυμερικών συστημάτων	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Εφαρμοσμένη Μηχανική	el
heal.classification	Ιξωδοελαστικότητα	el
heal.classification	Applied mechanics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2014-10-29
heal.abstract	Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία πραγματεύεται την μελέτη της ιξωδοελαστικής συμπεριφοράς των υλικών, μέσω των θεμελιωδών συναρτήσεων που την χαρακτηρίζουν, καθώς και των σχέσεων που τις συνδέουν, ώστε να αξιολογηθούν οι μέθοδοι αλληλομετατροπής αυτών, που έχουν αναπτυχθεί, ως προς την αποτελεσματικότητά τους. Αρχικά γίνεται μια παρουσίαση των βασικών ιξωδοελαστικών φαινομένων και των μεγεθών που τα χαρακτηρίζουν, ενώ παράλληλα εξάγονται οι αντίστοιχες καταστατικές σχέσεις, καθώς και οι σχέσεις εκείνες που συσχετίζουν τις θεμελιώδεις ιξωδοελαστικές συναρτήσεις. Στη συνέχεια γίνεται αναφορά στα διάφορα μοντέλα που έχουν αναπτυχθεί με σκοπό να προσεγγιστούν τόσο η χαλάρωση όσο και ο ερπυσμός, ξεκινώντας από τα πιο απλά (μοντέλα Maxwell και Kelvin) και καταλήγοντας σε πιο πολύπλοκα, ενώ γίνεται μια πιο λεπτομερής ανάλυση των γενικευμένων μοντέλων Maxwell και Kelvin, τα οποία αποτελούν τα βασικά εργαλεία για την μηχανική αναπαράσταση των ανωτέρω φαινομένων, μέσω της έκφρασης των συναρτήσεων του μέτρου χαλάρωσης και της ενδοτικότητας ως σειρές Prony. Ιδιαίτερη μνεία γίνεται και για τις δυναμικές φορτίσεις και τα ιξωδοελαστικά εκείνα μεγέθη που τις χαρακτηρίζουν, όπως είναι τα μέτρα αποθήκευσης και απωλειών, καθώς και τα αντίστοιχά τους για την περίπτωση του ερπυσμού, ενώ επιπλέον ορίζονται οι έννοιες των φασμάτων χαλάρωσης και καθυστέρησης, καθώς και οι προσεγγιστικές σχέσεις μέσω των οποίων μπορούν να αποκτηθούν αυτά, από αντίστοιχα πειραματικά δεδομένα. Προχωρώντας, παρουσιάζονται διάφοροι μέθοδοι που έχουν αναπτυχθεί τόσο για την προσαρμογή των πειραματικών στοιχείων σε σειρές Prony, όσο και για την αλληλομετατροπή των θεμελιωδών ιξωδοελαστικών συναρτήσεων που προέκυψαν, ενώ παράλληλα γίνεται αναφορά στην προσαρμογή αντίστοιχων πειραματικών δεδομένων για τα δυναμικά μέτρα σε σιγμοειδείς συναρτήσεις, και την εξαγωγή από αυτές των φασμάτων, από τα οποία στη συνέχεια θα μπορέσουμε να εκφράσουμε τις συναρτήσεις του μέτρου χαλάρωσης και ενδοτικότητας. Τελειώνοντας ακολουθεί αξιολόγηση των παραπάνω μεθόδων προσαρμογής και αλληλομετατροπής με τη βοήθεια πειραματικών στοιχείων από διάφορα πολυμερή υλικά όπως το Polymethyl Methacrylate (PMMA) και το Ecovio® LBX 8145 (EC), ενώ επιπλέον γίνεται και μια αναφορά στην επίδραση της θερμοκρασίας και αναπτύσσεται συνοπτικά η αρχή της υπέρθεσης χρόνου-θερμοκρασίας, όπως αυτή χρησιμοποιείται για την εξαγωγή των τελικών καμπυλών «master curves».	el
heal.abstract	This thesis deals with the study of the viscoelastic behavior of materials, by reviewing the fundamental functions of it, and the relationships between them, in order to evaluate the methods developed for interconversion as to their effectiveness. At first, the basic viscoelastic phenomena along with the values that characterize them is been presented, while the corresponding constitutive equations and interrelations of the fundamental viscoelastic functions are generated. In the following sections we discuss the various models that have been developed in order to approximate both the relaxation and creep behavior, starting from the simplest like Maxwell and Kelvin models, and leading to more complex ones. A more detailed analysis of the generalized Maxwell and Kelvin models is then presented, which are the basis for the mechanical representation of viscoelastic phenomena via the expression of relaxation modulus and creep compliance as a Prony series. Particular reference is made for dynamic behavior and the corresponding viscoelastic properties, like storage and loss modulus as well as complex compliance, while further down the concepts of relaxation and retardation spectra are discussed, along with approximate relationships for calculating them from the experimental data. As we proceed, we illustrate the different methods that have been developed for fitting the experimental data in Prony series, and interconverting the fundamental viscoelastic functions obtained. Reference is made as well for fitting the corresponding experimental dynamic data as sigmoidal functions, and generating the relaxation and retardation spectra, from which we can obtain the relaxation modulus and creep compliance respectively. In conclusion, an evaluation of the methods mentioned above, both for fitting and interconversion is made, using experimental data of various polymeric materials such as Polymethyl Methacrylate (PMMA) and Ecovio® LBX 8145 (EC). Furthermore the effect of temperature and the principle of time-temperature superposition is discussed, in order to explain how the master curves of fundamental viscoelastic functions are generated.	en
heal.advisorName	Κοντού, Ευαγγελία	el
heal.committeeMemberName	Σπαθής, Γεράσιμος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Βησαρίων	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	154 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true