1、流变学流变学概述概述一一 .材料的流变学特性材料的流变学特性材料的几种力学形态:刚体:在外力作用下不变形的物体。其特 点是应力 时,应变 0。刚体是一种理论形态,在理论力学中用来作力学和运动学分析,实际材料中并不存在。 线弹性体线弹性体遵从虎克定律(1-1)式中: 应力, 应变, E弹性模量对于金属等结晶材料,在弹性极限内,就可以视为线弹性体u 胡克弹性 1678年,胡克假定 “ 任何一根弹簧的力与由此产生的伸长成正比 ” 即胡克弹性定律 胡克定律表示材料在受力时 应力与应变 之间存在 线性关系 ,线性弹性也称胡克弹性 在物体上施加外力,产生瞬时变形,除去外力,变形立即消失,这种与时间无关 的
2、变形称为 弹性变形 ,物体具有弹性变形的性质称物体的弹性,也就是 狭义的弹性 叫 胡克弹性 或线性弹性完全流体完全流体 粘度为零的流体。其特点是只要有微小的外力,就会产生无限大的流动。这是一种理论形态,实际材料中不存在完全流体。牛顿流体牛顿流体 流体的特点是任何微小都能引起不可逆的流动或永久的塑性变形 .实际流体是具有粘度的 ,如果流体流动的剪切应力与其应变速率之间呈线性关系 ,即满足下式 : (1-2) 式中 : -剪切应力 , -应变速率 , -粘度 满足上式的流体称为牛顿流体 ,其粘度也称为牛顿粘度 ,牛顿流体也称为线性流体。 一般低分子流体一般是牛顿流体,浓度非常低的聚合物溶液也可以近似作为牛顿流体。u 牛顿粘性 粘度为 一 常数 的流体称为牛顿流体,应力 正比于 应变,应变随时间成 线性 发展 流体在流动时,存在着流体与固体表面的附着力和流体内部分子间的作用,流体不断发生 剪切变形 , 流体的粘滞性就是流体 抵抗剪切变形的能力 ,简称流体的粘性 粘度是流体粘滞性的度量,用以描述流动时的 内摩擦大小 ,也就是说流体内部 分子间作用力越大 , 流体的 粘滞性越大 ,流动时 内摩擦越大 ,流体 粘度也就越大非牛顿流体非牛顿流体 对不满足牛顿定律的流体,称为非牛顿流体,也叫非线性流体。 绝大多数聚合物浓溶液、熔体是非牛顿流体。