ISO 18437-6:2017 機械的振動と衝撃—粘弾性材料の動的機械的特性の特性評価—パート6:時間と温度の重ね合わせ | ページ 6

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語と定義

このドキュメントの目的のために、ISO 18437-1 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1

動的粘弾性関数

基本的な粘弾性特性、すなわち、周波数と温度の関数としての引張、せん断、圧縮および損失係数で測定される貯蔵弾性率と損失弾性率

3.2

貯蔵弾性率

M'

複素弾性率の実部

注記 1: これは、負荷サイクル中に蓄積および回復されるエネルギーの尺度です。

注記2 引張、せん断、圧縮の貯蔵弾性率は、それぞれE'G'K'で表される。

注記3パスカル(Pa)で表す。

[SOURCE:ISO 472:2013, 2.998, modified — 注記を追加]

3.3

損失弾性率

M''

複素弾性率の虚部

注記 1: これは、負荷サイクル中に失われる (散逸する) エネルギーの尺度です。

注記2 引張、せん断、圧縮の損失弾性率は、それぞれE''G''K ''で表される。

注記3パスカル(Pa)で表す。

[SOURCE:ISO 472:2013, 2.559, modified — 注記を追加]

3.4

損失係数

タンδ

引張,せん断,圧縮又は縦圧縮で測定した 貯蔵弾性 率(3.2)に対する損失弾性率(3.3) の比。

注記1tanδ=M '/ M'の商で与えられる

[出典:ISO 472:2013, 2.557, modified — 定義が改訂された.]

3.5

時間温度重ね合わせ

TTS

粘弾性材料の場合、対数時間軸に沿ってデータ曲線をシフトするだけで、ある温度でのデータを異なる温度で取得したデータに重ね合わせることができる程度まで、時間と温度が等しいという原理。

注記1:動的測定の場合、「周波数-温度重ね合わせ」という用語の方が正確ですが、あまり一般的ではありません。 「縮約変数法」という用語も、この原則を指すために使用されます。

[出典:ISO 18437‑2:2005, 3.3, 修正 — 「周波数軸」が「対数時間軸」に置き換えられ、注記 1 が追加された。

3.6

熱レオロジー的に単純な材料

時間温度重ね合わせ (3.5) が適用可能な材料

注記1:複数の遷移または結晶化度のために重ね合わせることができない材料は、例えば、熱レオロジー的に複雑です。

注記 2: 熱流動学的に複雑な系では、特定の温度でのすべての緩和時間は、異なる温度での緩和時間と一定の比率で単純に関連しているとは限りません。したがって、個々の シフト係数 (3.7) が 温度だけでなく時間にも依存する場合、多相系は熱レオロジー的に複雑です。

3.7

シフト係数

mml_m1

1 セットの一定温度データを別のデータ セットに重ね合わせるために、周波数の対数 (10 を底とする) 軸に沿ったシフト量の尺度

注記1 「シフト係数」という表現は,一般に水平シフト係数を指す。

[SOURCE:ISO 18437‑2:2005, 3.4, modified — エントリに注 1 が追加されました。]

3.8

垂直シフト係数

mml_m2

参照温度から目的の温度への変化の影響を考慮するための弾性率の対数 (10 を底とする) 軸に沿ったシフト量の尺度

3.9

マスターカーブ

時間-温度の重ね合わせによって作成された曲線 (3.5) 。これは、実験が実行できる場合、基準温度で広い周波数範囲で見られる (測定される) 材料の挙動と同じです。

参考文献

1ISO 472, プラスチック - 語彙
2ISO 4664-1, ゴム、加硫または熱可塑性 — 動的特性の決定 — Part 1: 一般的なガイダンス
3ISO 6721-4, プラスチック — 動的機械特性の測定 — Part 4: 引張振動 — 非共振法
4ISO 6721-5, プラスチック — 動的機械特性の測定 — Part 5: 曲げ振動 — 非共振法
5ISO 6721-6, プラスチック —動的機械特性の測定 — Part 6: せん断振動 — 非共振法
6ISO 6721-7, プラスチック — 動的機械特性の測定 — Part 7: ねじり振動 — 非共振法
7ISO 6721-12, プラスチック —動的機械特性の測定 — Part 12: 圧縮振動 — 非共振法
8ISO 10112, 減衰材料 — 複素弾性率のグラフ表示
9ISO 18437-2, 機械的振動および衝撃 — 粘弾性材料の動的機械特性の特徴付け — Part 2: 共振法
10ISO 18437-3, 機械的振動および衝撃 — 粘弾性材料の動的機械特性の特徴付け — Part 3: カンチレバーせん断ビーム法
11ISO 18437-4, 機械的振動および衝撃 — 粘弾性材料の動的機械特性の特徴付け — Part 4: 動的剛性法
12ISO 18437-5, 機械的振動および衝撃 — 粘弾性材料の動的機械特性の特徴付け — Part 5: 測定値と有限要素解析の比較に基づくポアソン比
13FERRY JDポリマーの粘弾性特性。 John Wiley & Sons, ニューヨーク、第 3 版、1980 年
14DEALY J. および PLAZEK D. Time-Temperature Superposition - ユーザー ガイド。レオロジー速報。 2009, 78 (2) pp. 16–31
15マディゴスキー W. ら。ポリマー粘弾性データと温度シフト関数をモデル化する方法。 J.Acoust.社会で。 2006, 119 (6) pp. 3760–3765
16GERGESOVA M.ら。閉じた形式の tTP シフティング (CFS) アルゴリズム。 J.Rheo (NYNY) . 2011, 55 (1) pp. 1–17
17GERGESOVA M.ら。周波数領域での粘弾性材料関数の水平および垂直シフトのクローズド フォーム ソリューション。レオロジカ・アクタ、 2016年、ISSN: 0035-4511 (印刷物) 1435-1528 (オンライン)
18DAO KC および DICKEN DJ ポリマーの疲労破壊メカニズム。ポリマー。密接に。化学1987, 27 (4) pp. 271–276
19MENARD KP動的機械分析: 実用的な導入. CRCプレス、フロリダ、1999年

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 18437-1 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

dynamic visco-elastic function

fundamental visco-elastic property, i.e. storage moduli and loss moduli, measured in tension, shear and compression and loss factor as functions of frequency and temperature

3.2

storage modulus

M′

real part of the complex modulus

Note 1 to entry: It is a measure of the energy stored and regained during a loading cycle.

Note 2 to entry: Storage moduli in tension, shear and compression are denoted as E′, G′ and K′, respectively.

Note 3 to entry: It is expressed in pascals (Pa).

[SOURCE:ISO 472:2013, 2.998, modified — Notes to entry have been added.]

3.3

loss modulus

M′′

imaginary part of the complex modulus

Note 1 to entry: It is a measure of the energy lost (dissipated) during a loading cycle.

Note 2 to entry: Loss moduli in tension, shear and compression are denoted as E′′, G′′ and K′′, respectively.

Note 3 to entry: It is expressed in pascals (Pa).

[SOURCE:ISO 472:2013, 2.559, modified — Notes to entry have been added.]

3.4

loss factor

tan δ

ratio of the loss modulus (3.3) to the storage modulus (3.2) measured in tension, shear, compression or longitudinal compression

Note 1 to entry: It is given by the quotient tan δ = M′′/M′.

[SOURCE:ISO 472:2013, 2.557, modified — the definition has been revised.]

3.5

time-temperature superposition

TTS

principle by which, for visco-elastic materials, time and temperature are equivalent to the extent that data at one temperature can be superimposed upon data taken at different temperature merely by shifting the data curves along the logarithmic time axis

Note 1 to entry: In case of dynamic measurements, the term “frequency-temperature superposition” would be more accurate, but is less commonly used. The term “method of reduced variables” is also used to refer to this principle.

[SOURCE:ISO 18437‑2:2005, 3.3, modified — “frequency axis” has been replaced by “logarithmic time axis” and Note 1 to entry has been added.]

3.6

thermorheologically simple material

material for which time-temperature superposition (3.5) is applicable

Note 1 to entry: A material which fails to superimpose, due to multiple transitions or crystallinity is, for example, thermorheologically complex.

Note 2 to entry: In thermorheologically complex systems, all relaxation times at a certain temperature may not be simply related to the relaxation times at a different temperature by a constant ratio. Thus, a multiphase system is thermorheologically complex if the individual shift factors (3.7) depend on time as well as temperature.

3.7

shift factor

mml_m1

measure of the amount of shift along the logarithmic (base 10) axis of frequency for one set of constant-temperature data to superimpose upon another set of data

Note 1 to entry: The expression “shift factor” commonly refers to horizontal shift factor.

[SOURCE:ISO 18437‑2:2005, 3.4, modified — Note 1 to entry has been added.]

3.8

vertical shift factor

mml_m2

measure of the amount of shift along the logarithmic (base 10) axis of modulus to account the effect of a change from reference temperature to the temperature of interest

3.9

master curve

curve constructed by time-temperature superposition (3.5) , which is identical to the behaviour of material that would be found (measured) at broad frequency range at the reference temperature if the experiment can be performed

Bibliography

1ISO 472, Plastics — Vocabulary
2ISO 4664-1, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of dynamic properties — Part 1: General guidance
3ISO 6721-4, Plastics — Determination of dynamic mechanical properties — Part 4: Tensile vibration — Non-resonance method
4ISO 6721-5, Plastics — Determination of dynamic mechanical properties — Part 5: Flexural vibration — Non-resonance method
5ISO 6721-6, Plastics —Determination of dynamic mechanical properties — Part 6: Shear vibration — Non-resonance method
6ISO 6721-7, Plastics — Determination of dynamic mechanical properties — Part 7: Torsional vibration — Non-resonance method
7ISO 6721-12, Plastics —Determination of dynamic mechanical properties — Part 12: Compressive vibration — Non-resonance method
8ISO 10112, Damping materials — Graphical presentation of the complex modulus
9ISO 18437-2, Mechanical vibration and shock — Characterization of the dynamic mechanical properties of visco-elastic materials — Part 2: Resonance method
10ISO 18437-3, Mechanical vibration and shock — Characterization of the dynamic mechanical properties of visco-elastic materials — Part 3: Cantilever shear beam method
11ISO 18437-4, Mechanical vibration and shock — Characterization of the dynamic mechanical properties of visco-elastic materials — Part 4: Dynamic stiffness method
12ISO 18437-5, Mechanical vibration and shock — Characterization of the dynamic mechanical properties of visco-elastic materials — Part 5: Poisson ratio based on comparison between measurements and finite element analysis
13FERRY J.D. Visco-elastic properties of polymers. John Wiley & Sons, New York, Third Edition, 1980
14DEALY J. and PLAZEK D. Time-Temperature Superposition - A User Guide. Rheology Bulletin. 2009, 78 (2) pp. 16–31
15MADIGOSKY W. et al. A method for modelling polymer viscoelastic data and the temperature shift function. J. Acoust. Soc. Am. 2006, 119 (6) pp. 3760–3765
16GERGESOVA M. et al. The closed form t-T-P shifting (CFS) algorithm. J. Rheol. (N.Y.N.Y.). 2011, 55 (1) pp. 1–17
17GERGESOVA M. et al. Closed Form Solution for Horizontal and Vertical Shifting of Viscoelastic Material Functions in Frequency Domain. Rheologica Acta, 2016, ISSN: 0035-4511 (Print) 1435-1528 (Online)
18DAO K.C. and DICKEN D.J. Fatigue failure mechanisms in polymers. Polym. Eng. Sci. 1987, 27 (4) pp. 271–276
19MENARD K.P. Dynamic mechanical analysis: A practical introduction. CRC Press, Florida, 1999