Dotvarování a relaxace
Dotvarování a relaxace spolu fyzikálně úzce souvisí a vyskytují se téměř u všech materiálů, jako jsou kovy, beton, plasty a dřevo. Oba jevy způsobují, že se počáteční stav (napětí \(\sigma\) a přetvoření \(\varepsilon\)) bez změny vnějších podmínek v závislosti na systému a zatížení v průběhu času neustále mění. Aby bylo možné tyto jevy zohlednit v časově závislé analýze, musí být viskoelastické účinky zohledněny pomocí reologického modelu.
Dotvarování
Pokud je konstrukční prvek trvale zatížen konstantním zatížením (napětí \(\sigma = \text{konstantní}\)), dochází kromě okamžité pružné deformace k časově závislému, dodatečnému přetvoření dotvarováním \(\varepsilon(t)\). To je relevantní zejména pro konstrukční prvky z betonu a dřeva.
Relaxace
Pokud je konstrukční prvek prodloužen na určitou délku (přetvoření \(\varepsilon = \text{konstantní}\)) a v této poloze fixován, vede vnitřní přeměna struktury materiálu k tomu, že působící napětí \(\sigma(t)\) s časem klesá. Toto chování je relevantní zejména pro předpjaté konstrukční prvky, například předpínací ocel, předpjaté šrouby, lana a membrány.
Smršťování
Konstrukční prvky z určitých materiálů, jako je beton a dřevo, mají tendenci k objemové kontrakci v průběhu času. Příčinou je ztráta vlhkosti do okolí a zmenšení objemu v důsledku chemických reakcí a přeměn struktury při tvrdnutí. Zohlednění se provádí aplikací časově závislého přetvoření od smršťování. V závislosti na vnějších podmínkách vede smršťování buď k vynuceným napětím při zabránění přetvoření od smršťování, nebo k volnému přetvoření. Následující obrázek ukazuje schematický průběh v čase při volném (nahoře) a zabráněném (dole) smršťování.
Stárnutí
Dalším časově závislým efektem je stárnutí, které zahrnuje změnu materiálových charakteristik v průběhu času. To se týká zejména modulu pružnosti a pevnosti. Na příkladu betonu je třeba zmínit nárůst výše uvedených hodnot v průběhu času v důsledku postupujícího tvrdnutí. Dalším příkladem je křehnutí a ztráta pevnosti u plastů v důsledku degradace a rozkladu.