聚合物流变学基础[电子资源.图书]

本书讨论了聚合物材 料各种不同的流变行为， 并较完整、系统地阐述了 聚合物流变学的概念、理 论和实验方法等。 本书可作为工科院校 材料专业本、专学生和研 究生的教材或教学参考 书。 片断： >为什么有必要对聚合物的变形作专门的研究呢？这是因为经 典的有关变形的理论不适用于聚合物材料。 1.经典的力学模式 （1）固体的经典模式在经典力学中，一般考虑两种模式：刚 体（Rigidsolid）和线性弹性体（Linearelasticsolid）或虎克弹性体。 刚体不改变形状。在基本的力学处理中，只考虑物体的平动 和转动而不考虑其形状的变化，这种物体称为刚体。 弹性体的形状取决于所施加的力。很显然，这种物体有一定 的形状，施加力时，其形状发生变化，而力被移去后，物体即恢复其 原有的形状。 对于金属、其他结晶固体和玻璃态固体，我们发现，如果变形 比较小，在轴向拉伸试验中长度的变化是正比于所施加的力的。 这种力学模式称为线弹性（Linearelasticity），它对许多固体是适用 的。 钢是刚体还是弹性体取决于实验方法。如果力较小，测量方 法不十分精密，钢可被认为是刚体。如果力较大，测量方法较精 密，我们就能测出钢的变形，这时钢可被看作为弹性体。在别的实 验中（如振动的衰减或施加很大的力，使钢材出现永久变形或断裂 时）这两种模式都不适用，必须采用更复杂的模式。因此，如果我 们说“钢是弹性体”这是不确切的，应该说“钢在这些实验中表现为 弹性体。” （2）液体的经典模式在经典力学中常常讨论的是两种液体 的模式：完全流体（Perfectfluid）和线性粘性流体（Linearviscousflu－ id）或牛顿流体。 在完全流体中，流体作用在任何表面上的力总是垂直于该表 面。而且，一部分流体作用在相邻部分上的力，也总是垂直于这两 部分流体之间想象的界面。这种力称为静水压（Hydrostaticpres－ sure）。这种模式被应用于水力学、气动力学以及流体力学中。 对于线性粘性流体，如流体是静止的，静水压也是各向同性的 （Isotropic）。如施加任何别的力，流体发生变形，这种变形称为流 动。最简单的实验是流体通过小口径管子的流动。我们发现，流 动速度正比于所加之力。 对于像空气和水这样的流体，离管壁较远的部分可被认为是 完全流体，而接近管壁的部分则可被认为是粘性流体。在某些实 验中（涉及超声波的实验）就需要更复杂的模式。 实际上，完全流体可被认为是粘性流体的一种特殊情况，即当 速度梯度很小时的粘性流体。