流变学基础课件.ppt

剪切速率扫描 剪切应力 剪切速率 施加不同的剪切速率，并假设线性响应 外推到零剪切 屈服应力 Bingham 方程 ???????????????? y y = c + mx 应力 = 屈服应力 + 塑性粘度 x 剪切速率 测量屈服应力 线性扫描 (Bohlin 屈服应力测试) 步阶蠕变测试 剪切应力 时间 剪切应力 时间 浆料的屈服应力测量 Yield Stress 瞬时粘度 剪切应力 多步蠕变测量 柔量, J 时间 1Pa 2Pa 3Pa 触 变 性 触变行为 触变性: 与时间相关 的剪切变稀行为 例如：奶油冻是冻状物， 搅拌时，变成液体 停止搅拌，静置数小时后又结成冻状 触变行为之基础 颗粒物絮凝 氢键 颗粒包覆 - Primary, secondary and extender 聚合物 / 溶剂 触 变 性 如果想得到可重复的结果，认识它很重要 对于某些应用的定量很重要，如：油漆在结构重建前的流动 触变性测量 Hysteresis Loops 不理想 （触变环） Pre-shear Creep 好 Pre-shear Oscillation 好 pre-shear creep和 pre-shear oscillation 能更加贴近的模拟应用中发生的行为 Hysteresis Loop (触变环) 应力 剪切速率 Up Ramp Down Ramp Hysteresis Loop (触变环) 应力 剪切速率 Area Pre-shear Creep 法 时间 应力 预剪切 蠕变 结构 时间 蠕变结果 Pre-Shear Oscillation 法 G’ G” Critical Time 粘 弹 性 粘 弹 性 很多工业材料展示出了粘性-弹性（visco-elasticity）， 在一些加工中它们的行为象粘性液体，而在另外一些场合它们的行为象弹性固体。 例如：油漆 贮藏期间，需要象固体一样防止沉淀 刷涂时，需要象液体以便在刷毛中流动，并且刷涂均匀。 动态测量 ? 施加 应变 或 应力 测量 应力 或 应变 相位角 ? 时间 动态测量测得的参数 应力 转动的力/面积 Pa 应变 相对形变 - 相位角 施加信号和测量信号的位相 滞后 Rads or ° 频率 振动周期 Rad/s or Hz 理想弹性材料的相位角 零应力产生零应变 理想弹性材料的相位角 最大应力产生最大应变 理想弹性材料的相位角 零应力，材料回到零应变 理想弹性材料的相位角 最大负应力产生最大负应变 理想弹性材料的相位角 零应力产生零应变 流变学定义 ‘ 流动和变形的科学 ’ 剪切应变变形 想象一个放置在固定面上的类似橡胶状材料的立方体 H 剪切应变变形 在上端面施加一个力，该力就产生一个形变 Force, F 剪切应变变形 在上端面施加一个力，该力就产生一个形变 Force, F 剪切应变变形 在上端面施加一个力，该力就产生一个形变 Force, F 剪切应变变形 在上端面施加一个力，该力就产生一个形变 Force, F du （剪切应变）Shear Strain = du / h h 剪切应变变形 剪切应变通常简称为应变 应变没有单位。因此人们采用 ‘% strain’ 或 ‘millistrain’ 采用应变的原因是它与几何形状无关 应变 = 位移 间隙 剪切应力 施加在单位面积上的力称为剪切应力 力 = N 面积 m2 1 N/m2 = 1 Pa Force, F h 如果立方体是粘性液体，当我们施加一个力时，我们就得到一个恒定的流动而不是一个形变 这个流动能够描述为应变随时间变化的函数关系 粘性流动 Force, F h 如果立方体是粘性液体，当我们施加一个力时，我们就得到一个恒定的流动而不是一个形变 这个流动能够描述为应变随时间变化的函数关系 粘性流动 Constant velocity, v Force, F h Constant velocity, v 如果立方体是粘性液体，当我们施加一个力时，我们就得到一个恒定的流动而不是一个形变 这个流动能够描述为应变随时间变化的函数关系 粘性流动 Force, F h Constant velocity, v 如果立方体是粘性液体，当我们施加一个力时，我们就得到一个恒定的流动而不是一个形变 这个流动能够描述为应变随时间变化的函数关系 粘性流动 如果立方体是粘性液体，当我们施加一个力时，我们就