الإجهاد والتوتر Stress - Strain للبوليمر

تعتبر دراسة التغير الحاصل في أبعاد البوليمر كدالة للإجهاد (stress) من الخصائص الميكانيكية المهمة لجميع البوليمرات. فعند تسليط جهد ما على نموذج (عينة) من البوليمر بسرعة ثابتة وقياس التشوه (deformation) الحاصل في النموذج، إما بدلالة تغيير في الطول او تغيير في المساحة او تغيير في الحجم فيمكن الحصول على سلوك البوليمر تحت تأثير الإجهاد. ومن طبيعة منحنى الإجهاد – توتر (stress – strain) يمكن الحصول على معلومات مفيدة جداً عن خصائص البوليمر من حيث قوته ومتانته ومرونته وأقصى جهد يتحمله النموذج، وأقصى استطالة قد تحدث في النموذج، إضافة إلى الكثير من المعلومات الهندسية المهمة جداً.

يقصد بالإجهاد عادة القوة ((F على وحدة مساحة المقطع العرضي للنموذج (A) (cross section area) ويرمز لها عادة بالحرف اللاتيني سيجما (σ) ويمكن التعبير عنها:

أما التوتر فالنوع المألوف عنه هو الاستطالة اي التغيير في الطول نتيجة للتعرض إلى الاجهاد (σ) ويقصد بالاستطالة نسبة التغير في الطول إلى الطول الاصلي للنموذج تحت الفحص ، ويرمز للاستطالة بالرمز (ɛ) ويمكن التعبير عنها بالعلاقة:

حيث:

L_o : الطول الاولي ، L : الطول النهائي.

تختلف منحنيات الاجهاد والتوتر باختلاف نوع البوليمر .