Упруговязкая жидкость
Cтраница 1
Упруговязкие жидкости ( например, растворы полимеров) проявляют более сложное поведение. [2]
Упруговязкие жидкости обладают как свойствами жидкости, так и свойствами твердого тела, как вязкостью, так и сдвиговой упругостью. Рассмотрим реологические свойства этих жидкостей. [3]
Модель Максвелла представляет собой упруговязкую жидкость, которая может течь ( релаксировать) под действием любых нагрузок. Для нее характерна необратимость деформаций. Если, например, время релаксации значительно больше времени действия напряжения, то тело называют твердым. Если же время релаксации мало по сравнению с временем действия напряжения, то тело ведет себя как жидкость - напряжения уменьшаются благодаря ее течению. [4]
Для описания механических свойств упруговязких жидкостей предложено большое число различных реологических уравнений состояния. [5]
Теория БКЗ представляет собой распространение вышеупомянутых концепций на упруговязкие жидкости. Постулируется также, что и для этих жидкостей существует энергетическая функция, которая, разумеется, не обладает уже консервативными свойствами; напротив, эта функция затухает с течением времени, отсчитываемого от момента наложения деформаций. [6]
Интересна также проблема течения структурированных жидкостей, или, точнее, реологических упруговязких жидкостей, в капиллярах. [7]
Вещества, которые реагируют на внешние воздействия подобно нашей системе, называются упруговязкими жидкостями. К их числу относится, например, каменноугольная смола. Если при комнатной температуре исследовать образец из смолы в течение нескольких минут, то его можно принять за твердое тело - он сохраняет свою форму и обладает упругостью. Время релаксации смолы очень сильно зависит от температуры и может принимать значения от нескольких минут до нескольких месяцев и лет. [8]
Необходимость учета величины высокоэластической деформации в качестве дополнительного критерия подобия при анализе течения упруговязких жидкостей отмечалась и ранее75, однако наиболее строгое рассмотрение дано Уайтом5, откуда этот критерий был заимствован. [9]
Как отмечалось выше, наряду с входовьш эффектом, приводящим к возникновению у упруговязких жидкостей упругих деформаций, при формировании профиля скоростей в канале фильеры наблюдаются и эффекты ориентации макромолекул и надмолекулярных образований. Эта ориентация является следствием возникновения радиального градиента скоростей. Для реальных полимерных систем, применяемых при формовании химических волокон, показатель п в степенном законе течения приближается к единице и соответственно профиль скоростей близок к параболе, что уже отмечалось выше. Поэтому радиальные градиенты скорости оказываются достаточно высокими и масса не проскальзывает в капилляре. Следовательно, в текущей жидкости устанавливается определенное равновесие между ориентирующим влиянием потока и дезориентирующим действием теплового движения сегментов макромолекул. [10]
 |
Структура кордной нити ( а. [11] |
При дублировании двух слоев невулканизованных резиновых смесей, которые можно рассматривать как вязкие или упруговязкие жидкости, сравнительно быстро достигается плотный контакт по площади, соответствующей номинальной площади контакта. Если полимеры несовместимы термодинамически, то между ними сохраняется четкая граница раздела. При этом адгезия определяется межмолекулярным взаимодействием 32 ] или ( при полном отсутствии воздушных включений, загрязнений и оксидных пленок на поверхности) когезионной прочностью более слабого компонент а. Если же jro / mмеры совместимы ( самопроизвольно смешиваются), то вследствие взаимодиффузии макромолекул будет происходить постепенное размывание границы контакта с образованием промежуточного диффузного слоя. При этом граничный слой приобретает свойства полимера в объеме и прочность адгезионного соединения также следует рассматривать с позиций общих представлений о природе ( объемной) прочности полимеров. При соединении резиновой смеси с вулканизатом, даже если они приготовлены на основе совмещающихся каучуков, вследствие наличия пространственной устойчивой структуры у вулканизата возможна, главным образом, односторонняя диффузия смеси. Поэтому всегда сохраняется четкая граница раздела и глубокий микрорельеф поверхности. Истинная ( фактическая) площадь контакта в этом случае может быть гораздо больше ( в десятки раз) номинальной [39, 40] и при полном покрытии этого рельефа пластичной резиновой смесью прочность связи может быть довольно высокой ( до 1 - 2 МПа), даже если удельное межмолекулярное или химическое взаимодействие сравнительно мало и имеются многочисленные дефекты и включения в граничном слое. Например сложная структура технических волокон ( рис. 2.18) может быть причиной многих дефектов резино-кордной системы. [12]
Книга рассчитана на научных работников, инженеров, а также на математиков как введение в феноменологические теории упруговязких жидкостей и твердых тел, подверженных значительным формоизменениям. [13]
На практике при простом сдвиговом течении жидкостей помимо сдвиговых измеряются нормальные напряжения, что не учитывается в уравнениях состояния чисто вязких ньютоновских и неньютоновских жидкостей. Уравнения состояния упруговязких жидкостей будут подробнее рассмотрены в гл. [14]
Вероятно, самым сложным ротационным прибором является реогониометр Вейссенберга - Робертса43, выпускаемой фирмой Sangamo Controls Ltd. Реогониометр может использоваться для проведения обширных исследований различных реологических параметров упруговязких жидкостей, в частности для разделения вязкой и упругой составляющей деформации и определения различных компонент тензора напряжений. [15]
Страницы: 1 2