§ 7. Релаксация напряжений

Модели деформации твердых тел дают возможность получить количественную характеристику скорости релаксационных явлений, протекающих в полимерных и других строительных материалах. Если быстро деформировать тело (например, полимер), сохраняя деформацию постоянной, то напряжение постепенно уменьшается. Деформация вызывает перестройку внутренней структуры тела, и требуется некоторый промежуток времени, пока все частицы тела придут в равновесие в соответствии с новыми условиями.

Элементарная модель релаксации напряжений при постоянной деформации представляет собой последовательное соединение пружины и демпфера (модель Максвелла). Для этой модели общая деформация е равна сумме упругой и вязкой составляющих (рис. 21)

Рис. 22. Релаксация напряжений при постоянной деформации

Из формулы видно, что релаксация напряжения следует экспоненциальному закону (рис. 22). Скорость релаксации напряжения характеризуется временем релаксации — промежутком времени, в течение которого напряжение уменьшается в е раз по сравнению с первоначальным (где е — основание натуральных логарифмов).