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(yīng)力和形變隨時(shí)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(yīng)力變化的現(xiàn)象 解釋 ：鏈段在運(yùn)動(dòng)時(shí)要受到內(nèi)摩擦力的作用，當(dāng)外力變化時(shí)鏈段的運(yùn)動(dòng)還跟不上外力的變化，形變落后于應(yīng)力，有一個(gè)相位差，越大，說明鏈段運(yùn)動(dòng)愈困難，愈是跟不上外力的變化。 力學(xué)損耗 ? 輪胎在高速行使相當(dāng)長時(shí)間后，立即檢查內(nèi)層溫度，為什么達(dá)到燙手的程度？ 高聚物受到交變力作用時(shí)會(huì)產(chǎn)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(fù)，下一次應(yīng)力又施 加了，以致總有部分彈性儲(chǔ)能沒有釋放 出來。這樣不斷循環(huán)，那些未釋放的彈 性儲(chǔ)能都被消耗在體系的自摩擦上，并 轉(zhuǎn)化成熱量放出。 這種由于力學(xué)滯后而使機(jī)械功轉(zhuǎn)換成熱的現(xiàn)象，稱為 力學(xué)損耗或內(nèi)耗 。 以應(yīng)力～應(yīng)變關(guān)系作圖時(shí)，所得的曲線在施加幾次交變應(yīng)力后就封閉成環(huán)，稱為滯后環(huán)或滯后圈，此圈越大，力學(xué)損耗越大。 回縮曲線 拉伸曲線 ??應(yīng)用 ? 例 1：對(duì)于作輪胎的橡膠，則希望它有最小的力學(xué)損耗才好。 ? 例 2：對(duì)于作為防震材料，要求在常溫附近有較大的力學(xué)損耗（吸收振動(dòng)能并轉(zhuǎn)化為熱能）。 ? 對(duì)于隔音材料和吸音材料，要求在音頻范圍內(nèi)有較大的力學(xué)損耗（當(dāng)然也不能內(nèi)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(xué)行為（虎克定律） ? 粘壺 能很好地描述理想粘性流體力學(xué)行為（牛頓流動(dòng)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(gè)彈簧和一個(gè)粘壺串聯(lián)而成 當(dāng)一個(gè)外力作用在模型上時(shí) 彈簧和粘壺所受的應(yīng)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(yùn)動(dòng)方程式 彈彈 ?? ?? E dtd 粘粘??? ????? 粘彈 ???dtdEdtd 1???? ???dtdEdtd 1? Maxwell模型來模擬應(yīng)力松弛過程特別有用（但不能用來模擬交聯(lián)高聚物的應(yīng)力松弛） ? Maxwell模型來模擬高聚物的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為 ? Maxwell模型用于模擬蠕變過程是不成功的 應(yīng)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(yīng)力 ? 兩個(gè)元件的應(yīng)變總是相同： 21 ??? ??21 ??? ??? 所以模型運(yùn)動(dòng)方程為： ? 應(yīng)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(dòng)態(tài)力學(xué)行為 ? Kelvin模型不能用來模擬應(yīng)力松弛過程 dtdE ???? ??? （３） 四元件模型 是根據(jù)高分子的運(yùn)動(dòng)機(jī)理設(shè)計(jì)的 （ 因?yàn)楦呔畚锏男巫兪怯扇糠纸M成的）
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