20.500.12556/RUL-182691 Eksperimentalna in analitična študija nelinearnega viskoelastičnega-viskoplastičnega vedenja termoplastičnega poliuretana (TPU) Experimental and analytical study of the nonlinear viscoelastic-viscoplastic behavior of thermoplastic polyurethane (TPU) Viskoelastično vedenje termoplastičnega poliuretana (TPU) lahko v območju majhnih obremenitev (linearno območje) relativno dobro popišemo z linearnimi viskoelastičnimi modeli. Pri višjih obremenitvah, tj. v nelinearnem območju, pa ti modeli niso zmožni ustreznega popisa materiala. V tem primeru se pogosto uporablja Schapery-jev nelinearni konstitutivni zapis, ki sicer bistveno izboljša napoved odziva, vendar implicitno predpostavlja popolno povrnitev deformacij po razbremenitvi. Ta predpostavka za polimerne materiale, kot je TPU, ne drži. Material pod ciklično obremenitvijo izkazuje trajne deformacije, ki se akumulirajo in vodijo v prezgodnjo odpoved izdelka. Omenjeni konstitutivni zapis smo nadgradili z viskoplastičnim členom, ki omogoča popis tovrstnih trajnih deformacijskih mehanizmov. S predlagano eksperimentalno-analitično metodologijo, ki zajema meritve lezenja in retardacije pri različnih velikostih obremenitve ter številne optimizacijske algoritme, smo določili vse parametre nadgrajenega nelinearnega viskelastičnega-viskoplastičnega modela. Ugotovili smo, da predlagani faktor tečenja (v modelu), ki opredeljuje trajne viskoplastične deformacije, bistveno izboljša napoved realnega časovno-odvisnega vedenja polimerov (napaka < 4 %) v, vendar pa ima pri daljših obremenitvenih časih model določene omejitve. The viscoelastic behavior of thermoplastic polyurethane (TPU) can be described relatively well by linear viscoelastic models in the range of smaller loads (linear region). However, at higher loads, i.e. in the nonlinear region, these models are unable to adequately describe the material. In this case, the Schapery nonlinear constitutive equation is often used, which significantly improves the response prediction but implicitly assumes complete recovery of deformations after unloading. This assumption does not hold for polymeric materials such as TPU. Under cyclic loading, the material exhibits permanent deformations that accumulate and lead to premature product failure. We have extended the aforementioned constitutive equation with a viscoelastic term that enables the modeling of such permanent deformation mechanisms. With proposed experimental-analitical methodology, incorporating creep-recovery measurements at different loading magnitudes and various optimization alghoritems, we have determined the all parameters of the upgraded nonlinear visoelastic-viscoplastic model. Results show that the proposed flow factor (in model) significantly improves prediction of real time-dependent behavior of polymers (error < 4 %), however it has certain limitations under longer periods of loading. termoplastični poliuertan (TPU) nelinearno viskoelastično območje Schapery-jeva konstitutivna enačba viskoplastičnost strižna napetost reometer thermoplastic polyurethane (TPU) nonlinear viscoelastic domain Schapery constitutive equation viscoplasticity shear stress rheometer true false false [M. Verk] Slovenski jezik Angleški jezik Magistrsko delo/naloga 2026-05-21 08:30:28 2026-05-21 08:30:41 2026-06-01 12:48:50 0000-00-00 00:00:00 2026 0 Ljubljana 0 XX, 51 str. 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 539.3:532.135(043.2) 285601 280008707 46952.pdf 46952.pdf 1 911256ADCE25E11F4004432805E30CE5 e13960b83eb9b8028d5a7864b0b703fc2941b180232cfd569e553c70ff33f0a3 44e1a0d3-54de-11f1-b0ab-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=234170 Fakulteta za strojništvo 0 0 0