文档介绍:第二章:描述聚合物流变性质
的基本物理量
经典的弹性和粘性定律:
Hooke定律:
Newton粘性定律:
简单实验:均质性,各向同性
应力描述
应力定义:物体在外力或外力矩作用下会产生流动或(和)形变,同时为抵抗流动或形变,物体内部产生相应的应力。应力通常定义为材料内部单位面积上的响应力,单位为Pa(1Pa= 1N/m2)或MPa (1MPa = 106 Pa)。
1 简单拉伸(Extension)
(拉伸应力,习用应力)
2 简单剪切(Shear)
(剪切应力)
牛顿流体:剪切流动时,内部只有剪切力,无拉伸压缩应力(正应力);
粘弹性高分子流体:剪切流动时,内部既有剪切力,又有正应力
问题:如何描述同时具有具有剪切和正应力的内部受力状态?
拉伸应力= F / A0 (A0为材料的起始截面积)
拉伸应变(相对伸长率)e = (l - l0)/l0 = Dl / l0
简单拉伸示意图
A0
l0
l
D l
A
F
F
材料在拉伸作用下产生的形变称为拉伸应变,也称相对伸长率(e)。
(ii)简单剪切(shearing)
材料受到与截面平行、大小相等、方向相反,但不在一条直线上的两个外力作用,使材料发生偏斜。其偏斜角的正切值定义为剪切应变()。
A0
F
F
简单剪切示意图
剪切应变= tg
剪切应力s = F / A0
(iii)均匀压缩(pressurizing)
材料受到均匀压力压缩时发生的体积形变称压缩应变( V)。
A0
材料经压缩以后,体积由V0缩小为V,则压缩应变:
V = (V0 - V)/ V0 = DV / V0
应力张量表示:
应力张量,对角线上的分量表示正应力,法向分量(ponent),其他量表示剪切力,切向分量(ponent);
1 简单拉伸
2 简单剪切
1 简单拉伸形变ε=∆L/L0
拉伸形变量
伸长率
λ1>1, λ2= λ3,为一维拉伸形变
λ1>1, λ2>1,为二维拉伸形变
λ1 * λ2* λ3=1
λ为常数或时间的函数