引言与数学基础.pptVIP

第一页，共三十七页，2022年，8月28日 第一节 引言 一、流变学发展过程 1、流变学定义 研究材料流动和变形以及造成流动和变形各种因素之间关系的一门学科。 第二页，共三十七页，2022年，8月28日 2、流变学发展过程 流变学是一门既古老又年轻的学科. 古老：古代朴素的流变学概念. （弓箭、陶瓷） 年轻：作为一门学科建立于20世纪二十年代. 第三页，共三十七页，2022年，8月28日 流变学发展过程 1928年：雷诺、宾汉提出流变学的概念（Rheology ），取意 于古希腊哲学家赫拉克利特的一句名言： “Everything Flows（万物皆流）”。 1929年：美国成立了流变学会， 召开第一次流变学会议， 创办第一期流变学杂志： J. of Rheology。 2、流变学发展过程 第四页，共三十七页，2022年，8月28日 流变学在生活中无所不在 在日常的生活中，通常用“软、硬、刚性、柔性、弹性、稠、稀、… …等”来描述事物。日常生活中不自觉地用到一些“流变”实验——手感。流变学就是研究“软与硬”的科学。 流变学应用领域：化妆品、洗涤用品、牙膏、食品、陶瓷浆料、轮胎、… … 甚至山脉也是流动的。 第五页，共三十七页，2022年，8月28日 涉及材料的范围 弹 性 粘弹性 粘 性 （像固体） （像液体） Elastic Viscous Viscoelastic 第六页，共三十七页，2022年，8月28日 流变学的应用范围 高分子（固体、熔体和溶液） 热塑性塑料 弹性体 / 橡胶 热固性材料 共混合金 / 填充体系等 涂料、油墨、涂层 食品 日化/化妆品 血液、水泥等 第七页，共三十七页，2022年，8月28日 3、聚合物流变学在流变学领域的地位 流变学是一门多学科领域的交叉学科， 形成许多分支：石油流变学 生物流变学 血液流变学 食品流变学 聚合物流变学等 聚合物流变学是一个十分重要的分支。 第八页，共三十七页，2022年，8月28日 二、聚合物流变学在聚合物加工工程领域 中的作用与地位 1、了解聚合物结构与加工性能的关系， 指导聚合物的合成. 2、确定聚合物加工工艺参数的依据. 3、进行聚合物加工机械设计和配型的基础. 第九页，共三十七页，2022年，8月28日 应力作用 （是造成材料流动的根本原因） 应变 应变速率 变形和流动物理量 温度 第十页，共三十七页，2022年，8月28日 应力（剪切应力、拉伸应力、压力）及其分布 应变速率及其分布 速度及其分布 流量 温度及其分布 工艺温度 想要了解的流场参数 已知的参数 转速 起始压力 物料参数（如熔点、密度、黏度等） 流场的几何形状 第十一页，共三十七页，2022年，8月28日 三、聚合物流变学的研究方法—模型法 实际问题 理想状态 微分关系 定量关系 检验与修正 简化 分析 计算 实验 第十二页，共三十七页，2022年，8月28日 流体运动基础方程： 连续性方程－－对应质量守恒定律 运动方程－－对应动量守恒定律 能量方程－－对应能量守恒定律 流变状态方程－本构方程 （描述流体应力－应变关系的方程） 第十三页，共三十七页，2022年，8月28日 第二节 流变学数学基础 一、场论的知识 1、场的概念 在部分或全部空间里的每一点都对应有物理量的一个确定值，就称在这个空间里确定了该物理量的场。例如：温度场、速度场、应力场等。 第十四页，共三十七页，2022年，8月28日 第二节 流变学数学基础 2、场的类型 数量场：场中物理量是数量（温度场） 矢量场：场中物理量是矢量（速度场） 张量场：场中物理量是张量（应力场） [τ] T 第十五页，共三十七页，2022年，8月28日 第二节 流变学数学基础 3、场的性质 （1）稳定场与非稳定场 若场中物理量在各点处的对应值不随时间而改变，则该场为稳定场，反之则为非稳定场。 稳定场： 为任意物理量 第十六页，共三十七页，2022年，8月28日 第二节 流