Modèle de Burgers

Le modèle de Burgers est un modèle général d´un matériau visco-élastique, communément utilisé pour décrire une mesure classique de fluage et recouvrance (voir Fluage).

 

Le modèle combine un ressort et des amortisseurs, arrangés comme association de composantes séparées en séries et en parallèle.  

  • Ressort – indique une réponse élastique. Quand il est “tiré” sous l´application d´une charge, il s'étire immédiatement jusqu'à une longueur définie (déformation), et retrouve complètement son état initial quand la charge est retirée. (Si la contrainte appliquée est plus grande que ce que le ressort peut absorber, une déformation permanente/non récupérable a lieu, voir “seuil d'écoulement”.) 
  • Amortisseur – indique une réponse visqueuse. Quand il est “tiré” sous l´application d´une charge, il va se déplacer dans le temps (avec une vitesse dépendante de la viscosité), et continuer à se déplacer jusqu'à ce que la charge soit retirée. Quand la charge est retirée, il n'y a pas de recouvrance et l'amortisseur reste déformé de façon permanente. 

Dans les modèles de Burgers, G1 et η2 sont indépendants en série et modélisent les composantes élastique et visqueuse séparées d'un matériau. 

G2 et η1 sont en parallèle, ce qui reproduit la composante visco-élastique d'un échantillon, où la réponse immédiate du ressort (élastique) est “atténuée” (ralentie) par l'amortisseur/la composante visqueuse quand une charge est appliquée. 

Quand la charge est retirée, il y a recouvrance de G2 mais elle est une fois encore atténuée par η1. G2 récupère complètement son état initial tant que la contrainte appliquée est linéaire, c'est-à-dire dans la “région visco-élastique linéaire”.