منشاء رفتار اتلافی انرژی های دینامیکی-مکانیکی در مواد لاستیکی

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد دانشگاه مالک اشتر، پژوهشکده کامپوزیت، تهران، ایران

2 دکترای تخصصی، استادیار، عضو هیت علمی پژوهشکده کامپوزیت دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

3 - ِ کارشناسی ارشد دانشگاه مالک اشتر، پژوهشکده کامپوزیت، تهران، ایران

10.22034/irm.2022.152949

چکیده

انرژیهای ناخواسته معموال مضر، عامل صدمه و کاهش عمر مفید سیستمها در صنایع هستند. بنابراین الزم است این ارتعاشات 
جذب یا کنترل شوند. یک عامل مهم در مطالعه سیستمهای دینامیکی- مکانیکی، رفتار اتالف یا میرایش انرژی است. اتالف به 
عنوان توانایی یک ماده در جذب انرژی و تبدیل آن به گرما تعریف میشود. اتالف انرژی در یک سیستم دارای دو بخش اتالف 
ساختاری و اتالف موادی است. اتالف ساختاری وابسته به خواص هندسی ساختار و اجزای آن و اتالف موادی ناشی از اصطکاک 
درونی و وابسته به خواص ذاتی ماده است. در میان مواد، الستیکها به دلیل داشتن رفتار ویسکواالستیک به عنوان بهترین 
جاذبهای انرژی شناخته می های انرژی شناخته میشوند. ویژگی که رفتار ویژه الستیک شوند. ویژگی که رفتار ویژه الستیکها در برابر جذب انرژی را از سایر پلیمرها جدا می ها در برابر جذب انرژی را از سایر پلیمرها جدا میکند، دارا کند، دارا 
بودن ساختاری آمورف )داشتن فضای آزاد میکروسکوپی برای تحرک( و زنجیرهای منعطف است. اصطکاک بین زنجیرههای 
پلیمری مکانیسم مهمی در اتالف انرژی مواد الستیکی است که وابسته به انعطافپذیری زنجیر و فضای آزاد است. در این 
پژوهش به بررسی نقش طبیعت ماده در اتالف انرژی الستیکها پرداخته میشود. 

کلیدواژه‌ها


[1]Geethamma, V. G., R. Asaletha, Nandakumar Kalarikkal, and Sabu Thomas. "Vibration and sound damping in 
polymers." Resonance 19, no. 9 (2014): 821-833.
[2]Rodriguez, Manuel Martinez. "Analysis of structural damping." Lulea University of Technology (2006).
[3]Chevalier, Yvon. "Damping in Materials and Structures: An Overview." In Generalized Models and Non-classical 
Approaches in Complex Materials 2, pp. 1-27. Springer, Cham, (2018).
[4]Anthamatten, Mitchell, et al. "Tunability of Free Volume and Viscoelastic Damping of Thiol–Ene Networks Deep 
in the Glassy State." Macromolecules 51.7 (2018): 2564-2571.
[5]Ramani, Ramasubbu, and Sarfaraz Alam. "Free volume and damping in a miscible high performance polymer 
blend: Positron annihilation lifetime and dynamic mechanical thermal analysis studies." Journal of Applied 
Polymer Science 133.6 (2016).
[6]Kim, Yongmin, Jungki Shin, and Junhyun Kwon. "Effects of gamma-ray irradiation on free volume in polymers 
by positron annihilation lifetime spectroscopy." Nuclear Science and Techniques 25.S1 (2014): 10502-S010502.
[7]Gomaa, E., et al. "Correlation between free-volume parameters and physical properties of polyethylene-nitrile 
rubber blend." Journal of materials engineering and performance 13.5 (2004): 583-587.
[8]Kim, Yongmin, Jungki Shin, and Junhyun Kwon. "Study on the Free Volume in Polymer by Positron Annihilation 
Lifetime Spectroscopy (PALS)." Journal of the Korean Society of Radiology 6.6 (2012): 489-493.
[9]Zhu, Yu Chan, Bo Wang, Wei Zhou, Jin Rong Wu, and Guang Su Huang. "Influence of free volume on damping 
properties for CIIR and CIIR/PEA investigated by positron." In Materials Science Forum, vol. 607, pp. 91-93. 
Trans Tech Publications, (2009).
[10]Zhu, Yuchan, et al. "Study on damping mechanism based on the free volume for CIIR by PALS." The Journal of 
Physical Chemistry B 111.39 (2007): 11388-11392.
[11]Pethrick, Richard Arthur, Taweechai Amornsakchai, and Alastair M. North. Introduction to molecular motion in 
polymers. Whittles, 2011.
[12]Xie, Hao, et al. "Inner relationship between the damping property and the sand‐fixing durability of polymer 
materials." Journal of Applied Polymer Science (2018): 47208.
[13]Agudelo, Diana C., et al. "Dynamic response of transiently trapped entanglements in polymer networks." Polymer 
55.4 (2014): 1061-1069.
[14]Zhou, Jiahui, Hanmo Li, and Xun Lu. "Damping elastomer with broad temperature range based on irregular 
networks containing hyperbranched polyester and dangling chains." Polymers for Advanced Technologies 29, no. 
8 (2018): 2308-2316.
[15]Zhu, Jing, et al. "Thermodynamic analyses of the hydrogen bond dissociation reaction and their effects on damping
[1]Geethamma, V. G., R. Asaletha, Nandakumar Kalarikkal, and Sabu Thomas. "Vibration and sound damping in 
polymers." Resonance 19, no. 9 (2014): 821-833.
[2]Rodriguez, Manuel Martinez. "Analysis of structural damping." Lulea University of Technology (2006).
[3]Chevalier, Yvon. "Damping in Materials and Structures: An Overview." In Generalized Models and Non-classical 
Approaches in Complex Materials 2, pp. 1-27. Springer, Cham, (2018).
[4]Anthamatten, Mitchell, et al. "Tunability of Free Volume and Viscoelastic Damping of Thiol–Ene Networks Deep 
in the Glassy State." Macromolecules 51.7 (2018): 2564-2571.
[5]Ramani, Ramasubbu, and Sarfaraz Alam. "Free volume and damping in a miscible high performance polymer 
blend: Positron annihilation lifetime and dynamic mechanical thermal analysis studies." Journal of Applied 
Polymer Science 133.6 (2016).
[6]Kim, Yongmin, Jungki Shin, and Junhyun Kwon. "Effects of gamma-ray irradiation on free volume in polymers 
by positron annihilation lifetime spectroscopy." Nuclear Science and Techniques 25.S1 (2014): 10502-S010502.
[7]Gomaa, E., et al. "Correlation between free-volume parameters and physical properties of polyethylene-nitrile 
rubber blend." Journal of materials engineering and performance 13.5 (2004): 583-587.
[8]Kim, Yongmin, Jungki Shin, and Junhyun Kwon. "Study on the Free Volume in Polymer by Positron Annihilation 
Lifetime Spectroscopy (PALS)." Journal of the Korean Society of Radiology 6.6 (2012): 489-493.
[9]Zhu, Yu Chan, Bo Wang, Wei Zhou, Jin Rong Wu, and Guang Su Huang. "Influence of free volume on damping 
properties for CIIR and CIIR/PEA investigated by positron." In Materials Science Forum, vol. 607, pp. 91-93. 
Trans Tech Publications, (2009).
[10]Zhu, Yuchan, et al. "Study on damping mechanism based on the free volume for CIIR by PALS." The Journal of 
Physical Chemistry B 111.39 (2007): 11388-11392.
[11]Pethrick, Richard Arthur, Taweechai Amornsakchai, and Alastair M. North. Introduction to molecular motion in 
polymers. Whittles, 2011.
[12]Xie, Hao, et al. "Inner relationship between the damping property and the sand‐fixing durability of polymer 
materials." Journal of Applied Polymer Science (2018): 47208.
[13]Agudelo, Diana C., et al. "Dynamic response of transiently trapped entanglements in polymer networks." Polymer 
55.4 (2014): 1061-1069.
[14]Zhou, Jiahui, Hanmo Li, and Xun Lu. "Damping elastomer with broad temperature range based on irregular 
networks containing hyperbranched polyester and dangling chains." Polymers for Advanced Technologies 29, no. 
8 (2018): 2308-2316.
[15]Zhu, Jing, et al. "Thermodynamic analyses of the hydrogen bond dissociation reaction and their effects on damping
دوره 26، شماره 105
خرداد 1401
صفحه 91-102
  • تاریخ دریافت: 12 بهمن 1400
  • تاریخ بازنگری: 19 اسفند 1400
  • تاریخ پذیرش: 06 اردیبهشت 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 01 خرداد 1401