Viscosità e rilassamento
Viscosità e rilassamento sono fisicamente strettamente correlati e si verificano in quasi tutti i materiali come metalli, calcestruzzo, materie plastiche e legno. Entrambi fanno sì che uno stato iniziale (tensione \(\sigma\) e deformazione \(\varepsilon\)), senza variazione delle condizioni esterne, cambi continuamente nel tempo a seconda del sistema e del carico. Per tenerne conto in un'analisi dipendente dal tempo, gli effetti viscoelastici devono essere considerati tramite un modello reologico.
Viscosità
Se un componente strutturale è sollecitato permanentemente con un carico costante (tensione \(\sigma = \text{costante}\)), oltre alla deformazione elastica immediata si verifica una deformazione viscosa aggiuntiva dipendente dal tempo \(\varepsilon(t)\). Ciò è rilevante soprattutto per componenti in calcestruzzo e legno.
Rilassamento
Se un componente strutturale viene allungato fino a una determinata lunghezza (deformazione \(\varepsilon = \text{costante}\)) e fissato in questa posizione, la trasformazione strutturale interna del materiale fa sì che la tensione applicata \(\sigma(t)\) diminuisca nel tempo. Questo comportamento è rilevante soprattutto per componenti precompressi, ad esempio acciaio da precompressione, bulloni precompressi, funi e membrane.
Ritiro
I componenti realizzati con determinati materiali come calcestruzzo e legno tendono a una contrazione volumetrica nel tempo. La causa è la cessione di umidità all'ambiente e una riduzione di volume dovuta a reazioni chimiche e trasformazioni strutturali durante l'indurimento. L'approccio avviene mediante l'applicazione di una deformazione da ritiro dipendente dal tempo. A seconda delle condizioni esterne, il ritiro porta a tensioni da vincolo, in caso di impedimento della deformazione da ritiro, o a una deformazione libera.
Invecchiamento
Un ulteriore effetto dipendente dal tempo è l'invecchiamento, che comprende la variazione dei parametri del materiale nel tempo. Ciò riguarda in particolare il modulo di elasticità e la resistenza. Prendendo come esempio il calcestruzzo, è degno di nota l'aumento dei valori sopra menzionati nel tempo dovuto all'indurimento progressivo. Un altro esempio è l'infragilimento e la perdita di resistenza delle materie plastiche dovuti a degrado e decomposizione.