دانلود مقالات ISI درباره ویسکوالاستیسیته + ترجمه فارسی

ویسکوالاستیسیته (Viscoelasticity) خاصیت دسته‌ای از مواد است که رفتاری میان دو خاصیت کلی ویسکوز بودن و کشسان بودن از خود نشان می‌دهند و این خاصیت به هنگام تحمیل نیروی خارجی و اعمال تغییر شکل بر آن پدیدار می‌شود. مواد ویسکوز، مانند عسل، در برابر تنش اعمال شده، پاسخ‌هایی به صورت جریان برشی و کرنش (تغییر شکل طولی) با تغییرات خطی نسبت به زمان از خود واکنش نشان می‌دهند. مواد کشسان، مانند آهن نیز به هنگام رویاروی با تنش، به آرامی کشیده می‌شوند و در صورتی که میزان تنش از آستانه کشسانی آن‌ها فرارتر نرفته باشد، به محض برداشته شدن تنش، به وضعیت اولیه خود بازمی‌گردند. مواد ویسکوالاستیک به مانند نام خود، خواصی از این دو دسته کلی مواد دارند. از جمله داشتن خاصیت مقاومت وابسته به زمان در برابر کرنش. کشسان بودن به طور معمول ناشی از وجود پیوندهای گسترده مولکولی در سرتاسر صفحات بلوری جامدات و وجود ساختار منظم و سازمان‌یافته آن‌هاست، ولی در سوی مقابل لزجت ناشی از نفوذ مولکول‌ها و اتم‌ها به درون ساختار نامنظم سیالات است. به طور کلی تمامی مواد دارای مقداری از پاسخ‌های ویسکوالاستیک هستند؛ به طور معمول فلزاتی مانند فولاد یا آلومینیوم و همچنین کوارتزها، در دمای اتاق و در کرنش‌های پایین، انحراف چندانی از کشسانی خطی ندارند. پلیمرهای سنتز شده، چوب و بافت‌های بدن نیز به مانند فلزات در دماهای بالا، از خود رفتارهای ویسکوالاستیک قابل توجهی نشان می‌دهند. در برخی شرایط، ظهور یک رفتار ویسکوالاستیک کوچک نیز می‌تواند قابل تأمل باشد. برای همین، در طراحی وسایل و تجهیزات حساس، توجه به چنین رفتارهای مواد جایگاه خاصی دارد. به طور کلی، تسلط و احاطه کامل بر رفتارهای ویسکوالاستیک مواد نیازمند اندازه‌گیری‌ها و آزمایش‌های زیادی است. از جمله مواد ویسکوالاستیک مشهور می‌توان به پلیمرهای آمورف، پلیمرهای نیمه‌بلوری، بیوپلیمرها، فلزات در دماهای بسیار بالا و مواد قیری اشاره کرد. ترک خوردگی در بافت‌ها و استخوان‌های بدن هنگامی شکل می‌گیرد که کرنش و کشیدگی ناگهانی و بیش از حد کشسان بافت‌ها، به آن‌ها اعمال می‌شود. لیگامنت‌ها و تاندون‌ها موادی ویسکوالاستیک هستند؛ در نتیجه شدت جراحت وارد شده بستگی به دو عامل سرعت اعمال کرنش بافت‌ها و نیروی اعمال شده دارد. بر خلاف مواد کاملاً کشسان، یک ماده ویسکوالاستیک دارای مؤلفه‌های کشسان و ویسکوز است. لزجت یک ماده ویسکوالاستیک باعث می‌شود ماده نرخ کرنشی وابسته به زمان داشته باشد. مواد کاملاً کشسان به هنگام بارگذاری و برداشته شدن آن، انرژی تلف نمی‌کنند. در نمودار تنش بر حسب کرنش مواد کاملاً کشسان و مواد ویسکوالاستیک که در شکل نشان داده شده است، تفاوت بارگذاری‌ها را مشاهد می‌کنید؛ در واقع تلفات هیسترزیک یکی از ویژگی‌های خاصیت ویسکوالاستیسیته مواد است و به صورت ناحیه قرمز رنگ در شکل مشخص شده است. از آن‌جا که لزجت عامل مقابله کننده برای تغییر شکل کشسان سیال بر اثر گرما است، مواد ویسکوز در طی بارگذاری تناوبی انرژی از دست می‌دهند. تغییر شکل کشسان خود را به صورت انرژی اتلافی نشان می‌دهد. ویژگی که در مواد کاملاً کشسان اثری از آن در حین بارگذاری تناوبی دیده نمی‌شود.