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Titelaufnahme

Titel
Application of some Viscoelastic Models for Additive Manufactured Materials / eingereicht von Chi Nghia Chung
AutorInnenChung, Chi Nghia
Beurteiler / BeurteilerinMajor, Zoltan
ErschienenLinz, 2018
Umfang91 Blätter : Illustrationen
HochschulschriftUniversität Linz, Masterarbeit, 2018
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Relaxation / Viskoelastizität / Parameterfitting / Prony Reihe
Schlagwörter (EN)relaxation / viscoelasticity / parameter fitting / prony series
URNurn:nbn:at:at-ubl:1-25398 Persistent Identifier (URN)
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 Das Werk ist gemäß den "Hinweisen für BenützerInnen" verfügbar
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Application of some Viscoelastic Models for Additive Manufactured Materials [7.26 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die Charakterisierung der physikalischen Eigenschaften bei Polymeren ist sehr viel schwieriger als bei zum Beispiel Metallen. Die mechanischen Eigenschaften sind nicht nur von der Belastungsform und Belastungshöhe abhängig, sondern auch von den Umweltbedingungen wie der Zeit, der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit. Erschwerend hinzukommt, dass das Materialverhalten in der Regel nicht linear elastisch ist. Da das Materialverhalten bei Polymeren eine zeitliche Abhängigkeit besitzt, ist die Bestimmung von Relaxations- und Kriechmodul entscheidend. Anders als bei Metallen wird bei der Auslegung von Bauteilen mit polymeren Werkstoffen nicht der Elastizitätsmodul verwendet, sondern wegen der Zeitabhängigkeit der Kriechmodul oder der Relaxationsmodul. Diese Thesis befasst sich mit ausgewählten Modellen der linearen Viskoelastizität. Des Weiteren wird untersucht, ob das quasi-lineare Modell nach Fung erfolgreich bei Kunststoffen eingesetzt werden kann. Ausgangspunkt sind experimentelle Relaxationsversuche. Die Herausforderung besteht darin eine aussagekräftige Referenzkurve zu finden. Die Messdaten sind durch die Nichtlinearität zu Beginn des Versuchs nicht zuverlässig. Ein Parameterfitting im Bereich 0t<10t_0 ist daher nicht zulässig. Als t_0 wird jener Zeitpunkt bezeichnet, bei der die Last bei einem Versuch vollständig aufgebracht wurde. Basierend auf den Messwerten wird daher eine Prony Reihe erstellt und diese an die Messdaten im Bereich t10t_0 angepasst. Danach wird die Prony Reihe für den Bereich 0t<10t_0 extrapoliert. Diese Kurve dient dann als Referenzkurve zur Validierung der anderen viskoelastischen Modelle.

Zusammenfassung (Englisch)

Characterization of the physical properties of polymers is much more difficult than for example of metals. The mechanical properties are not only dependent on the type and level of load, but also on the environmental conditions such as time, temperature and humidity. To make matters worse, that the material behavior is usually not linearly elastic. Since the material behavior of polymers has a temporal dependence, the determination of relaxation and creep modulus is crucial. The elasticity modulus is not used in the design of components with plastics, but rather the creep modulus or the relaxation modulus. This thesis deals with selected models of linear viscoelasticity. In addition, it is being investigated whether the quasi-linear model according to Fung can be used successfully on plastics. The basis are relaxation experiments. The challenge is to find a significant reference curve. The measurement data at the beginning of the experiments are not reliable due to the nonlinearity. A parameter fitting in the range 0t<10t_0 is therefore not permitted. t_0 is the time in an experiment at which the load was fully applied. Based on the measured values, a Prony series is created and fitted to the measured data in the time range t10t_0. Subsequently the Prony series is extrapolated for the time range 0t<10t_0. This curve afterwards serves as a reference curve for validating the other viscoelastic models.

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