高聚物流变学

方显力

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 流变学概念
    • 1.2 聚合物流变学研究的内容
    • 1.3 聚合物流变行为的特性
  • 2 流变学的基本概念
    • 2.1 应变和应力
    • 2.2 应力张量
    • 2.3 应变张量
  • 3 线性弹性
    • 3.1 虎克定律与弹性常数
    • 3.2 线性弹性变形的特点
    • 3.3 聚合物的弹性模量
    • 3.4 线弹性的适用范围
  • 4 线性粘性流动
    • 4.1 稳定的简单剪切流动和牛顿定律
    • 4.2 线性粘性变形的特点
    • 4.3 流动方式(测粘流动 Viscometric flow )
  • 5 非线性弹性——橡胶弹性
    • 5.1 橡胶弹性的特点
    • 5.2 橡胶弹性的唯象理论
  • 6 非线性粘性(非牛顿流体)
    • 6.1 聚合物熔体流动特性
    • 6.2 非牛顿流体的稳态剪切流动
    • 6.3 Weissenberg-Rabinowitch校正
    • 6.4 非牛顿流体的流动曲线
    • 6.5 聚合物熔体的流动曲线
  • 7 线性粘弹性
    • 7.1 线性粘弹性的基本概念
    • 7.2 线性粘弹性的定义Boltzmann加和原理
    • 7.3 聚合物的蠕变柔量
    • 7.4 蠕变和回复实验
    • 7.5 松弛模量
    • 7.6 恒定应力速度和恒定应变速度实验
    • 7.7 动态力学性能
  • 8 考前复习
    • 8.1 复习视频
虎克定律与弹性常数

虎克定律: 应力s与应变e之间存在线性关系

=ce 其中,c为弹性常数

线性弹性(Linearelasticity)也称为虎克弹性


3.1.1 拉伸或单轴压缩(Extensionand uniaxial expansion)

拉伸实验中,材料在受拉应力s作用下产生长度方向的应变e,根据虎克定律:

                                                      s=E

E为常数,称为杨氏模量(Young’s modulus)

或拉伸弹性模量(Tensile elastic modulus),拉伸模量

E表示材料的刚性。E越大,产生相同的应变e需要的应力s越大,即材料不易变形,刚性高

                                    D1/E     e=Ds     

E的倒数D称为拉伸柔量(Tension compliance),

D越大表示材料越易变形,刚性低。

                                            nd/e

泊松比(Poisson ratio)由材料性质决定的

3.1.2各向同性压缩(isotropiccompression)

在各向同性压缩实验中,材料的应变应为其体积的变化分数V/V。所加应力用压力P来表示,则


由于V/V3e,故P=-3Ke

3.1.3 简单剪切实验

sGg

G为弹性常数,称为剪切模量(Shear modulus

J1/G

gJs


J称为剪切柔量 (Shearcompliance