流变模型学习.pptx

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高分子流变学基础
牛顿流体模型
牛顿流体的稳态剪切流动
线性黏性理论认为,要保持稳定的流动,所需剪切应力与剪切速率成正比,
即牛顿定律:
剪切黏度的一般表达式:
注意:

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高分子流变学基础
牛顿流体模型
牛顿流体模型
牛顿流体的黏度随温度的上升而下降不随剪切速率的改变而改变;
应力与应变速率间符合简单线性关系
牛顿流体张量形式的本构关系
简化为一维形式
单轴拉伸下
拉伸黏度:
称特鲁顿公式
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高分子流变学基础
牛顿流体模型
1、变形的时间依赖性
牛顿流体流动的一般特点:
2、流体变形的不可回复性
3、外力对流体所作的功在流动中转为热能散失
4、应力与应变速率成正比,黏度与应变速率无关
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高分子流变学基础
广义牛顿流体
广义牛顿流体
黏度不再是常数,而与应变张量有关
应变速率张量
有三个不变量
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高分子流变学基础
广义牛顿流体
1、幂律定律
适用于剪切速率较大时
包括剪切速率较低区域
其中,k为粘度系数
n称流动指数,是常数,不随温度变化
ŋ为零切黏度
ŋo也是温度的函数
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高分子流变学基础
广义牛顿流体
2、卡洛模型
更加准确的描述聚合物流变曲线
其中,λ为松弛时间n为一参数
并且两者都不随剪切速率而改变
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高分子流变学基础
幂律流体模型
n=1,牛顿流体
n<1,假塑性流体
n>1,胀塑性流体
幂律流体
符合幂律定律的流体
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高分子流变学基础
幂律流体模型
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高分子流变学基础
幂律流体模型
高聚物的流动粘度η不是常数
假塑性流体——剪切变稀
剪切速率γ↑流动粘度η↓
大多数的高聚物属此类
膨胀性流体——剪切变稠
剪切速率γ↑流动粘度η↑
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高分子流变学基础
幂律流体模型
假塑性流体
流动曲线可分为三个区域
低剪切速率区:斜率为1的直线为第一牛顿区
中等剪切速率区:剪切变稀为假塑性区
高剪切速率区:斜率为1的直线为第二牛顿区
聚合物流体典型
流动曲线分析
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