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流變行為的特征ppt課件-資料下載頁

2025-05-01 06:43本頁面
  

【正文】 1 速度為 1000m/1min= 1000/= 300r/1min 把輪胎的應力和形變隨時間的變化記錄 下來,可以得到下面兩條波形曲線: )(t?)(t?)(t?)(t??3?2?滯后定義 :高聚物在交變力作用下,形變落后于應力變化的現(xiàn)象 解釋 :鏈段在運動時要受到內摩擦力的作用,當外力變化時鏈段的運動還跟不上外力的變化,形變落后于應力,有一個相位差,越大,說明鏈段運動愈困難,愈是跟不上外力的變化。 力學損耗 ? 輪胎在高速行使相當長時間后,立即檢查內層溫度,為什么達到燙手的程度? 高聚物受到交變力作用時會產生滯后現(xiàn)象,上一次受到外力后發(fā)生形變在外力 去除后還來不及恢復,下一次應力又施 加了,以致總有部分彈性儲能沒有釋放 出來。這樣不斷循環(huán),那些未釋放的彈 性儲能都被消耗在體系的自摩擦上,并 轉化成熱量放出。 這種由于力學滯后而使機械功轉換成熱的現(xiàn)象,稱為 力學損耗或內耗 。 以應力~應變關系作圖時,所得的曲線在施加幾次交變應力后就封閉成環(huán),稱為滯后環(huán)或滯后圈,此圈越大,力學損耗越大。 回縮曲線 拉伸曲線 ??應用 ? 例 1:對于作輪胎的橡膠,則希望它有最小的力學損耗才好。 ? 例 2:對于作為防震材料,要求在常溫附近有較大的力學損耗(吸收振動能并轉化為熱能)。 ? 對于隔音材料和吸音材料,要求在音頻范圍內有較大的力學損耗(當然也不能內耗太大,否則發(fā)熱過多,材料易于熱態(tài)化)。 粘彈性模型 ? 彈簧 能很好地描述理想彈性體力學行為(虎克定律) ? 粘壺 能很好地描述理想粘性流體力學行為(牛頓流動定律) ? 高聚物的粘彈性可以通過彈簧和粘壺的各種組合得到描述,兩者串聯(lián)為 麥克斯韋( Maxwell)模型 ,兩者并聯(lián)為 開爾文( Kelvin)模型。 ⑴ Maxwell模型 由一個彈簧和一個粘壺串聯(lián)而成 當一個外力作用在模型上時 彈簧和粘壺所受的應力相同 所以有: dtddtddtd 粘彈 ??? ?? ? 代入上式得: ? 這就是麥克斯韋模型的運動方程式 彈彈 ?? ?? E dtd 粘粘??? ????? 粘彈 ???dtdEdtd 1???? ???dtdEdtd 1? Maxwell模型來模擬應力松弛過程特別有用(但不能用來模擬交聯(lián)高聚物的應力松弛) ? Maxwell模型來模擬高聚物的動態(tài)力學行為 ? Maxwell模型用于模擬蠕變過程是不成功的 應用 ? (2) 開爾文模型 是由彈簧與粘壺并聯(lián)而成的 ? 作用在模型上的應力 ? 兩個元件的應變總是相同: 21 ??? ??21 ??? ??? 所以模型運動方程為: ? 應用: ? Kelvin模型可用來模擬高聚物的蠕變過程 ? Kelvin模型可用來模擬高聚物的動態(tài)力學行為 ? Kelvin模型不能用來模擬應力松弛過程 dtdE ???? ??? (3) 四元件模型 是根據(jù)高分子的運動機理設計的 ( 因為高聚物的形變是由三部分組成的)
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