Algorytm identyfikacji zmiennego w czasie współczynnika Poissona lepkosprężystych materiałów roślinnych opisanych modelem Kelvina

• Autorzy: Stankiewicz A.

Warianty tytułu

EN

A scheme for identification of time-dependent Poisson’s ratio of viscoelastic plant materials with the Kelvin model

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy rozważa się problem wyznaczania zmiennego w czasie współczynnika Poissona roślinnych materiałów liniowo lepkosprężystych opisanych uogólnionym modelem Kelvina na podstawie pomiarów funkcji pełzania w stanach jednoosiowego odkształcenia i jednoosiowego naprężenia. Dla pięcioparametrowych modeli Kelvina pokazano, że współczynnik Poissona można przedstawić jako sumę składowej stałej, funkcji wykładniczych oraz splotów pierwotnych i zmodyfikowanych funkcji Bessela oraz podano dokładny analityczny algorytm obliczeniowy. Przedstawiono schemat identyfikacji zmiennego w czasie współczynnika Poissona na podstawie dyskretnych pomiarów jednoosiowych funkcji pełzania, uzyskanych w podwójnym teście pełzania. Efektywność metody zilustrowano wyznaczając zmienny w czasie współczynnik Poissona próbek korzenia buraka cukrowego.

EN

Most of the constitutive models of biological materials are for a viscoelastic regime, which is good for characterising strain-stress dependence, creep and stress relaxation within a small deformation. The stress and strain problems of biological materials are usually solved in the time domain, where the dynamic properties can effectively be characterised by the time-dependent Poisson's ratio. In this paper the problem of the Poisson's ratio determining using discrete time-measurements of the uniaxial creep compliance of unconfined and a laterally constrained cylindrical specimens of the material obtained in double creep experiment is considered. It is proved that for five-element Kelvin models of the uniaxial relaxation functions the Poisson's ratio can be described as a linear combination of constant and exponential functions and multiple convolution integrals of original and modified Bessel functions. A resulting identification scheme is outlined. The effectiveness of the method is demonstrated through the computation of the Poisson's ratio of the beet sugar root samples.

Słowa kluczowe

PL

lepkosprężystość; jednoosiowy test pełzania; funkcja pełzania; model Kelvina; współczynnik Poissona; algorytm identyfikacji

EN

viscoelasticity; uniaxial creep test; creep compliance; Kelvin model; Poisson's ratio; identification algorithm

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Inżynieria Rolnicza
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 9, nr 14
• Strony: 331--338
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Stankiewicz A.

• Akademia Rolnicza w Lublinie, Katedra Podstaw Techniki

Bibliografia

• De Baerdemeaker J. G., Segerlind L. J. 1976. Determination of the viscoelastic properties of the apple flesh. Transaction of the ASAE 19: 346-353.
• Jakubczyk E., Lewicki P.P. 2003. Własności mechaniczne tkanki jabłka w odniesieniu do jej struktury. Acta Agrophysica 2(3): 549-557.
• Rao M. A.1999. Rheology of Fluid and Semisolid Foods. Principles and Applications. Aspen Publishers, Inc., Gaithersburg, Maryland.
• Stankiewicz A., Gołacki K. 2004. Algorytm identyfikacji zmiennych w czasie modułów odkształcenia postaciowego i objętościowego roślinnych materiałów lepkosprężystych. Acta Scientiarum Polonorum,Technica Agraria 3(1-2): 79-95.
• Stankiewicz A. 2005a. Algorytm identyfikacji zmiennych w czasie modułów odkształcenia postaciowego i objętościowego roślinnych materiałów lepkosprężystych na podstawie funkcji pełzania. Acta Agrophysica 5(1): 149-166.
• Stankiewicz A. 2005b. Identyfikacja zmiennego w czasie współczynnika Poissona lepkosprężystych materiałów biologicznych na podstawie testu pełzania. Skierowano do Inżynierii Rolniczej.