Model Burgersa

Model Burgersa jest ogólnym modelem opisu zachowania materiału lepkosprężystego, powszechnie używanym do opisu klasycznego pomiaru powrotu materiału poprzez pełzanie (patrz Pełzanie). 

 

Model stanowi połączenie elementów sprężystych oraz tłumiących, złożonych z oddzielnych elementów o różnym charakterze połączonych w sposób szeregowy bądź równoległy. 

  • Elementy sprężyste/sprężyny - wskazują odpowiedź typowo elastyczną. Po „pociągnięciu” przez przyłożenie pewnego obciążenia ulegają natychmiastowemu naprężeniu - natychmiast rozciągają się do określonej długości (odkształcenia) oraz całkowicie powracają do stanu początkowego po usunięciu obciążenia. (Jeśli zastosowane naprężenie będzie większe niż to, które sprężyna może pochłonąć, nastąpi trwałe/nieodwracalne odkształcenie, patrz „granica plastyczności”). 
  • Elementy tłumiące/tłumiki - wskazują odpowiedź typowo lepką/plastyczną. Po „pociągnięciu” poprzez przyłożenie pewnego naprężenia, odkształcenie będzie się zmieniać (rosnąć) w czasie (z prędkością zależną od lepkości), aż do momentu usunięcia działającego obciążenia. Po całkowitym zredukowaniu obciążenia zewnętrznego element taki nie powraca już do stanu wyjściowego i pozostaje on trwale zdeformowany/odkształcony. 

Tak więc w modelu Burgers elementy G i η są niezależne funkcjonując jednocześnie w odpowiednich równoległych czy szeregowych połączeniach, symulują (odzwierciedlają) składniki materiału o charakterze lepkim oraz elastycznym. 

Gdy elementy G i η są połączone równoległe, modelują lepkosprężysty charakter próbki, gdzie natychmiastowa odpowiedź sprężyny – odpowiedź sprężysta jest „tłumiona” (spowolniona) przez tłumienie/składnik lepki po przyłożeniu obciążenia. 

Po usunięciu obciążenia, naprężenie G powraca do normy, ale ponownie jest tłumione przez η, ale wraca całkowicie, dopóki przyłożone naprężenie jest liniowe, tj. w „liniowym obszarze lepkosprężystym” odkształcenia całego systemu.