マクスウェル (Maxwell) 模型とフォークト (Voigt) 模型
材料が弾む性質と粘る性質の両方を合わせて示す物性である粘弾性を説
明するために Fig. 1 のようなバネとダッシュポット (ピストン) を組み合
わせた「モデル」 を考える。
マクスウェル模型
マクスウェル模型は Fig. 2 のように, バネとダッシュポットを直列につ
ないだモデルである.弾性率 (バネ定数)を E, バネのひずみを 1, ダッシュ
ポットの粘度を n, ひずみを 2とする. マクスウェル模型は,式で表すと,
Y.=
Y1+ 2,
EY1 = miz
Fig. 1: (a) ばねと (b) ダッシュポッ
となる.ただし,とのは, それぞれ, 注目する材料のひずみと応力 (単位面
ト(ピストン)
積当たりの力)である.ある時間におけるひずみと応力が分かることで, そ
の材料の力学的性質の全てが分かると言ってよい. なお, àは, a の時間tによる微分
de
である。式(1)を時
dt
Fig. 2: マクスウェルモデル
間で微分すると,
タ=ュ+2
が得られる。式(2) より,
WWw
WW
II
II