PL 
EnglishDomyślny
Українська💧 Ciecz lepkosprężysta
Poznaj reologię w modelach Maxwella, Kelvina-Voigta i standardowego ciała liniowego. Przeciągaj interaktywną kroplę sprężyna-tłumik; dobieraj G₀, η i czas relaksacji τᴿ; obserwuj relaksację naprężeń, pełzanie i moduły dynamiczne G′(ω)/G″(ω) na żywo.
Podobne symulacje
O tej symulacji
Symulacja łączy dyskretny model sieciowy z zamkniętą postacią reologii. Lewe płótno buduje siatkę cząstek 10×10 połączonych więzami sprężyna-tłumik Maxwella, gdzie każdy więz śledzi lepkie wydłużenie L_v, ewoluujące jako dL_v/dt = F/η_bond i relaksujące w skali czasowej τ^R = η/G0. Prawe płótno wykreśla analityczną prognozę wybranego modelu reologicznego — Maxwella, Kelvina-Voigta lub Standardowego Ciała Liniowego.
🔬 Co przedstawia
Bryłę cząstek 10×10 połączonych więzami sprężyna-tłumik Maxwella. Przeciągnij dowolny węzeł, by go odkształcić — kolor więzów zmienia się z niebieskiego (niskie naprężenie) na czerwony (wysokie naprężenie), gdy sieć stawia opór, a następnie powoli relaksuje.
🎮 Jak korzystać
Wybierz model reologiczny (Maxwell / Kelvin-Voigt / SLS), a następnie dostosuj Modulus G0, Viscosity η i stosunek sprężyn SLS α. Przełączaj między zakładkami Stress Relaxation, Creep i Frequency Sweep, by zobaczyć dopasowaną krzywą analityczną, lub przejdź bezpośrednio do presetu materiału.
💡 Czy wiesz, że?
Eksperyment z kroplą smoły na Uniwersytecie w Queensland trwa nieprzerwanie od 1927 roku — smoła pęka jak szkło pod młotkiem, a mimo to każda kropla spada przez mniej więcej dekadę, co jest rzeczywistą demonstracją długiego czasu relaksacji τ^R, który można tu ustawić suwakiem lepkości.
Najczęściej zadawane pytania
Jaka jest różnica między modelami Maxwella, Kelvina-Voigta i Standardowego Ciała Liniowego?
Maxwell łączy sprężynę i tłumik szeregowo (dε/dt = σ/η + (1/G0)·dσ/dt), dając wykładniczą relaksację naprężenia, ale nieograniczone pełzanie. Kelvin-Voigt łączy je równolegle (σ = G0ε + η·dε/dt), dając opóźnione pełzanie, ale brak relaksacji. Standardowe Ciało Liniowe (SLS) łączy oba, dodając parametr stosunku sprężyn α, który ustala skończony moduł plateau G0·α.
Dlaczego wolne i szybkie przeciąganie zmienia zachowanie bryły?
Każdy więz w siatce przechowuje lepkie wydłużenie L_v, które nadąża za przyłożonym odkształceniem dopiero w skali czasowej relaksacji τ^R = η/G0. Szybkie przeciągnięcie wyprzedza L_v, więc więz zachowuje się niemal jak czysta sprężyna i sprężyście wraca po zwolnieniu. Wolne przeciągnięcie daje L_v czas na pełzanie i dopasowanie wydłużenia, więc więz oferuje niewielką siłę przywracającą.
Czym jest liczba Deborah i jak τ^R odnosi się do G0 i η?
Liczba Deborah De = τ^R/t_obs porównuje czas relaksacji materiału τ^R = η/G0 z czasem obserwacji lub odkształcania. Symulator oblicza τ^R bezpośrednio z suwaków Viscosity η i Modulus G0 i wyświetla go w wierszu statystyk obok De ocenianego przy jednosekundowym oknie obserwacji. De > 1 oznacza, że materiał zachowuje się jak ciało stałe w tej skali czasowej; De < 1 oznacza, że wygląda, jakby płynął.
Dlaczego kolory więzów zmieniają się podczas przeciągania bryły?
Kolor każdego więzu odwzorowuje jego chwilową wielkość naprężenia, obliczaną jako |G0_bond·(L − L0 − L_v)| — siłę sprężystą wciąż zmagazynowaną po odjęciu lepkiego wydłużenia L_v. Niebieskie więzy przenoszą małe naprężenie, czerwone są blisko limitu. Ponieważ L_v wciąż goni odkształcenie, wzór kolorów pokazuje naprężenie rozprzestrzeniające się przez siatkę, a następnie rozpraszające się.
Co pokazują trzy zakładki testów (Stress Relaxation, Creep, Frequency Sweep)?
Stress Relaxation stosuje skokowe odkształcenie przy t=0 i wykreśla G(t), moduł zanikający w miarę relaksacji modelu — wykładniczo dla Maxwella, wcale dla Kelvina-Voigta, i do skończonego plateau G0·α dla SLS. Creep zamiast tego stosuje stałe naprężenie i wykreśla podatność J(t). Frequency Sweep pobudza materiał sinusoidalnie z częstotliwością ω i wykreśla moduł zachowawczy G′(ω) i moduł stratności G″(ω), które przecinają się w pobliżu ω = 1/τ^R.