聚合物流變學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)課-1

1、復(fù)習(xí)課 (1),1. 基本概念 1.1 應(yīng)變 (1) 各向同性壓縮或膨脹以立方柱體為例,(2) 拉伸和單向壓縮,(3) 簡(jiǎn)單剪切,1.2 應(yīng)變張量,應(yīng)變張量表達(dá)式,(1) 同性壓縮,(2) 拉伸,(3) 剪切,1.3 應(yīng)力,單位面積所承受的附加內(nèi)力。,1.4 應(yīng)力張量 (1) 拉伸,（剪切應(yīng)力，拉伸應(yīng)力）,(2) 同性壓縮,(1) 拉伸,(3) 剪切,2. 線性彈性,2.1 虎克定律,彈性常數(shù)：E，K，G,ν。,2.2 線性

2、彈性變形的特點(diǎn),● 變形小● 變形無(wú)時(shí)間 依賴性● 變形在外力除去后完全回復(fù)● 無(wú)能量損失● 應(yīng)力與應(yīng)變成線性關(guān)系,3. 線性粘性流動(dòng),3.1 剪切流動(dòng),3.2 牛頓流體,粘度的單位:泊(P),1秒?牛頓/米2換算關(guān)系:牛頓/米2 ? 1秒=10泊,3.3 線性粘性變形的特點(diǎn),● 變形的時(shí)間依賴性● 流體變形的不可回復(fù)性● 能量損失● 正比性,3.4 流動(dòng)方式,(1) Poiseuille Flow,①

3、 速度及速度分布,② Hagen-Poiseuille Law,(2) Couette flow,注意：外筒旋轉(zhuǎn),(3) Cone and plate flow,① 速度分布,(4) Torsional flow,① 速度分布,3.5 粘度的溫度依賴性,(1) Arrhenius Equation,適應(yīng)條件：T > Tg +100 0C,適應(yīng)條件： Tg ~Tg +100 0C,(2) WLF Equation,4.非線性粘性

4、 4.1 幾種非牛頓流體,應(yīng)力與應(yīng)變速率的關(guān)系,表觀粘度與剪切速率的關(guān)系,4.2 表觀粘度、零切粘度和微分粘度,其中:,4.3 Weissenberg-Rabinowitch,（Hagen-Poiseuille Law）,（Rabinowitch）,4.4 Poiseuille 流動(dòng)中的流速分布,用毛細(xì)管粘度計(jì)測(cè)定非牛頓流體的粘度,需進(jìn)行兩項(xiàng)校正: Bagley(入口) 和Weissenberg(管壁),4.5 冪律定律,4.6

5、觸變性和流凝性,4.7 聚合物熔體加工中切變速率范圍,4.8 拉伸粘度,4.9 法向應(yīng)力效應(yīng),(1)第一法向應(yīng)力差,,(2)第二法向應(yīng)力差,,在Poiseuille流動(dòng)中：,,在Couette流動(dòng)中：,,在錐板流動(dòng)中：,,法向應(yīng)力效應(yīng)是非牛頓流體的特性。牛頓流體必須滿足的條件：,,1.從下圖中的已知條件回答問(wèn)題:該高聚物 零切變速率下的粘度η0=( )10-1 Pa·s, 極 限粘度η∞=( )10-1Pa&

6、#183;s,當(dāng)剪切速率=( ) s-1 時(shí),其表觀粘度ηa=104Pa·s.以下是某高聚物 的流動(dòng)曲線，σ的單位為10－1N/m2。,習(xí)題,-8 -4 0 4 8 12 16 20,12840-4,,,,lgσ,,,,2. 已知某種流體，其粘度與切應(yīng)力的關(guān)系 為,式中：n為流動(dòng)行為常數(shù)；A、B、