流變學前三章ppt課件-資料下載頁
2025-05-01 06:43本頁面
【正文】 測定應力和應變。只有力和位移是可以直接測量的，實驗結果是用應力和應變的關系來決定材料的流變性能，因此在設計和進行實驗時，必須使實驗盡可能接近簡單實驗，以便實驗結果能加以正確的分析， （ 1） 試樣的形狀必須與在理論推導中的一致 （ 2） 其次，實驗者必須了解材料的特性 （ 3） 第三，實驗方法和儀器的選擇決定于研究的目的 位移（ Displacement） 在實驗中測量的材料的變形實際上是位移，如角度的變化、距離的變化、體積的變化等 ?傳感器（ Transducer） ?測微計（ Micrometer）和活動顯微鏡 ?線性可變示差變換器（ Linear variable differential transformer） ?光杠桿（ Opticallever）測量 的角度變化 ?角速度和線速度可用一個裝在轉動部件上并置于磁鐵兩極間的線圈中產生的電流來檢測 力是在一般意義上講的，包括力矩（ Torque）和壓力 力 ?最直接而又最準確的測量力的方法是用已知質量的重物 ?已校正過的彈簧長度的變化，校正過的鋼絲扭曲的角度是力和力矩的量度 力的測量就變?yōu)槲灰频臏y量，前面討論的方法也就可用來測量力的大小 單向拉伸測定拉伸模量 拉伸時試樣形狀會發(fā)生改變，從而造成與理論上的偏差。但這一問題是可以解決的。首先，如果試樣的長度比其直徑大得多，由于兩端形狀不正規(guī)而造成的誤差可大大減少。其次，在試樣的中間部分的確是單純的拉伸 拉伸儀（ Extensometer） ：試樣用夾具固定，測定試樣中間部分的變形。長度的改變被轉變?yōu)檗D動，轉動的角度則用光杠桿來測量 試驗機械： 試樣垂直地固定在夾具之間，其中一個夾具是固定并與一個測力的傳感器連接，它產生一個正比于拉力的電信號，被記錄在圖紙上。另一端是以恒定的速度把試樣拉長，圖紙也同時以恒定速度移動。這樣，圖紙移動的距離是與夾具移動距離成正比的。這樣就能得到應力應變圖，從而求出楊氏彈性模量 要求長度比直徑大得多。一種試驗方法是試樣成垂臂狀伸出，一端固定，另一端施加垂直的力，測定這一端的垂直位移 彎曲試驗測定楊氏模量 表 彎曲試驗測定楊氏彈性模量 另兩種方法是試樣由兩個支座水平地放置，在試樣中點施加垂直力 F，測定試樣中點位移 y。這種方法叫簡支梁（ Simple beam） 扭轉實驗測定剪切模量 圖 扭轉實驗 G＝ 2Lh/?R4? h， R—— 試樣的高度和半徑 L—— 扭短； ?—— 扭轉角 結晶聚合物 無定形區(qū)和結晶區(qū)構成，結晶區(qū)又由無數很小的微晶組成，微晶由規(guī)整排列的分子形成，因此，它具有方向性 各向異性 整個結晶聚合物是由具有各種方向的微晶及無定形部分構成 各向同性 對于結晶型聚合物性能的測試，要注意制樣和測試方法。 聚合物微晶的彈性模量的測定 應力的方向與 鏈的方向一致 形變是由于鍵的拉直產生 抗拉彈性模 量 (El)較高 應力的方向與 鏈的方向垂直 形變是分子鏈之間距離拉長產生 抗拉彈性模 量 (E2)較低 X射線法進行 E1的測定，在高度定向的纖維上加上應力，從試樣在加應力前后的 X射線衍射圖上他們測得晶格尺寸的變化，從面再根據一些假設，計算出 E1 一般， E1大約是 3 105MPa； E2則在 2 103～ 7 103MPa范圍內，可以推測，分子間力愈大， E2愈高 圖 聚合物內聚能（ Cohesive energy density）與 E2的關系 結晶聚合物的彈性模量 （ 1）與結晶度的關系 E隨結晶度增大而升高 ，但是 不同的聚合物， E對結晶度的依賴關系是不同的 ；有的聚合物 結晶度達 21％， E增加了約 100倍 ； 有的聚合物結晶度為 21％時， E只升高 10倍 （ 2）溫度依賴性 圖 聚乙烯的的 G， K， ? 的溫度依賴性 K的變化不大，與前面所講一致 G從 3 103MPa降為 3 102MPa，減少 10倍 ， 結晶聚合物的性狀在這一點上與高度交聯(lián)的無定形聚合物類似
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