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
应力张量

2.2.1应力的分量表示法和应力张量


采用应力的分量表示法可完全地描述一个应力的性质:应力方向、大小、作用面。应力分量用两个下标表示。第一个表示该应力作用面,第二个表示应力方向。

作用力的方向与作用面垂直,被称为应力的法向分量(Normal component),即两个下标相同的分量为法向分量。

作用力的方向与作用面平行,这种分量被称为应力的切向分量(Shear component


应力张量中只有六个是独立的,只要知道这六个应力分量,就能完全描述材料的受力状态。

2.2.2 简单实验中的应力张量

1、拉伸实验


2、各向同性的压缩

在各向同性压缩实验中,应力在任何方向都与作用面垂直而且大小相同,即在笛卡尔坐标中

txx=tyy=tzz=p,其他切应力分量均为零。


3、简单剪切







2.2.3 接触力(内力)

  接触力是物体内的一部分通过假想的分隔面作用在相邻部分上的力,也即外力向物体内传递


分隔面与x轴垂直 



q面与x平面的面积不同,q面的面积为A/cosq



tq分解为:tq的法向分量;tq的剪切分量