高聚物流變學

第一篇高聚物流變學理論基礎
第一章高聚物流變性能的一般特征3
第一節(jié)高聚物流動性表征及黏流態(tài)
特征3
一、 高聚物流動性的表征方法3
二、 黏流態(tài)特征5
第二節(jié)流變類型13
一、 自然界流變類型的概述13
二、 高聚物流變的主要類型16
三、 高聚物流變普適曲線的描述
18
第三節(jié)影響流變性能的因素19
一、 分子量的影響19
二、 支化度的影響21
三、 溫度的影響22
四、 分子量分布的影響24
五、 靜壓力的影響25
六、 流變物組成的影響26第二章高聚物流變學數(shù)學基礎29
第一節(jié)矢量29
一、 物理量的分類29
二、 Einstein約定加和法則30
三、 矢量30
第二節(jié)矩陣36
第三節(jié)張量43
一、 張量的定義43
二、 張量的表示方法44
三、 張量的六大性質44
四、 常見的特殊張量51
五、 張量的代數(shù)運算51
六、 張量的不變量53
七、 梯度、散度、旋度的張量表達式
54第三章應力、應變及應變速率之間的
關系57
第一節(jié)應力平衡方程和應力不變值
57
一、 控制元概念57
二、 第二種控制元的應力平衡微分
方程60
三、 應力張量的分解61
四、 第三種控制元的應力平衡及
不變量63
第二節(jié)應變平衡方程和應變不變值
66
第三節(jié)位移應變形變關系69
一、 用圖解法得Reiner方程71
二、 Reiner方程的對稱形式73
第四節(jié)應力應變應變速率之間的
關系76
一、 流變狀態(tài)方程的物理意義76
二、 應力應變狀態(tài)方程式76
三、 應力應變速率的流變狀態(tài)方程式
83
四、 可壓縮性流動過程的流變狀態(tài)
方程式86第四章流變學基礎方程式88
第一節(jié)流動場的連續(xù)方程88
一、 連續(xù)方程的推導88
二、 連續(xù)方程的進一步分析89
三、 連續(xù)方程的物理意義91
第二節(jié)NavierStokes運動方程92
一、 動量衡算92
二、 運動守恒方程的分量表示法94
第三節(jié)流動場的能量守恒方程95
一、 預備知識95
二、 流動場能量守恒方程的推導97第五章聚合物流變性能103
第一節(jié)聚合物特征流變現(xiàn)象103
一、 聚合物的黏性（管流與“剪切變稀”
現(xiàn)象）103
二、 聚合物的彈性104
三、 聚合物熔體的黏彈性106
第二節(jié)聚合物熔體黏流態(tài)特征及
流動機理107第六章本構方程110
第一節(jié)流變狀態(tài)（本構）方程及基本
性質110
一、 建立本構方程的必要性110
二、 物料的分類和Deborab數(shù)111
三、 有限形變113
四、 本構方程的性質115
第二節(jié)本構方程的模型理論簡介116
一、 黏性流體的本構方程116
二、 黏彈性流體本構方程118
第三節(jié)本構方程的選擇124
一、 選擇原則124
二、 判定方法125
第四節(jié)JRG本構方程及其在聚氯乙烯
流變性能研究中的應用125
一、 高型號PVC顆粒表觀形態(tài)的
觀察126
二、 高型號PVC顆粒度分布、顆粒
內(nèi)部結構與分子量分布關系128
三、 用群子理論計算群子參數(shù)與
流變性能的關系131
四、 結論133
第五節(jié)流變學基礎方程的坐標變換
133
一、 流變場守恒方程的坐標變換134
二、 流變狀態(tài)方程的坐標變換137
第六節(jié)流變學基礎方程的某些應用
140
一、 雙平板之間流變過程的分析140
二、 圓柱管中流變過程的分析142
三、 高分子熔體（包括濃溶液）黏度的
測定149第二篇高聚物熔體流變行為的分析
第七章流變測量159
第一節(jié)流變測量概述159
第二節(jié)毛細管流變儀160
一、 毛細管流變儀的基本構造160
二、 測量原理161
三、 流變曲線的修正163
第三節(jié)旋轉流變儀164
一、 錐板流變儀164
二、 平行平板流變儀166
第四節(jié)其他測試技術168
一、 縫隙口模流變儀168
二、 同軸圓筒式流變儀169
三、 拉伸流變儀170
四、 轉矩流變儀171第八章流變分析原理172
第一節(jié)邊界條件172
一、 運動學邊界條件172
二、 動力學邊界條件173
三、 熱力學邊界條件173
第二節(jié)基本方程的求解步驟173
一、 擬定流場173
二、 列方程組175
三、 設法求解176
四、 結果分析178
第三節(jié)有界流動概述179
第四節(jié)有界流動的流場分析181
一、 一維壓力流動181
二、 一維拖曳流動185
三、 收斂流道的流道分析——潤滑
近似方法187
四、 二維流動190
五、 組合螺旋流動195第九章熔融高聚物通過圓形口模和
縫模的流動199
第一節(jié)導言199
一、 研究的意義199
二、 圓形口模和縫模的三個區(qū)的特點及
壓力分布概況199
第二節(jié)入口區(qū)的流動200
一、 入口壓力降及其流變學本質200
二、 應力分布205
三、 速度分布216
第三節(jié)全展流區(qū)的流動217
一、 圓形口模中的流動218
二、 用毛細管流變儀測定黏度的原理與
方法221
三、 縫模中的流動227
第四節(jié)出口區(qū)的流動232
一、 擠出物脹大行為及其流變學本質
232
二、 出口壓力及其流變學本質237
三、 出口壓力與法向應力差的關系
240第十章聚合物基多相體系的流變行為
250
第一節(jié)共混體系的流變行為250
一、 黏彈性實驗研究結果251
二、 黏彈性的唯象論解釋255
第二節(jié)填充體系的流變行為
256
一、 炭黑基本性質簡介256
二、 填充聚合物的屈服現(xiàn)象258
三、 填充聚合物的黏性258
四、 填充聚合物的彈性261第十一章高聚物熔體破裂266
第一節(jié)流變曲線與壓力、流速振蕩
267
第二節(jié)各種因素對熔體破裂的影響
269
一、 口型形狀的影響269
二、 溫度的影響270
三、 分子量、分子量分布及支化程度的
影響271
四、 添加物的影響272
第三節(jié)流動的直接觀察273
一、 直接觀察法273
二、 流動雙折射274
三、 激光多普勒測速儀275
第四節(jié)熔體破裂的機理276
一、 基本概念276
二、 目前有關機理的看法277
三、 本構方程內(nèi)含的不穩(wěn)定性
281第三篇流變學在聚合物加工中的應用
第十二章擠出成型285
第一節(jié)擠出機內(nèi)的熔融285
一、 熔融機理285
二、 熔融的牛頓模型287
三、 熔融的非牛頓模型291
第二節(jié)熔融模型的基本方程——
固體床分布函數(shù)294
一、 固體床分布函數(shù)X＝X（z） 294
二、 固體床分布函數(shù)的特性295
三、 熔融區(qū)總長度的分析估算296
第三節(jié)單螺桿擠出機的熔融計算實例
297
一、 計算任務和已知條件297
二、 固體床分布函數(shù)的計算298
三、 結果的討論302第十三章注射成型303
第一節(jié)注射成型流動分析304
第二節(jié)一維流動過程307
第三節(jié)二維流動過程309第十四章壓延成型312
第一節(jié)壓延過程的微分方程與基本
假定312
第二節(jié)Gaskell的解析解314
第三節(jié)橫壓力的計算317
第四節(jié)功率計算319
第五節(jié)非牛頓型流體的壓延分析321
第六節(jié)壓延的有限元分析324第十五章密煉過程 328
第一節(jié)概述328
第二節(jié)密煉過程流變理論分析328
一、 凸棱頂端的流動分析328
二、 駐點與回流問題337
三、 漸變間隙的剪切替換338
四、 功率計算與理論修正340
第三節(jié)密煉過程的相似類比與流變
模擬342
一、 模擬目的與類比準則342
二、 黏彈性相似與熱相似343
三、 流變模擬的新發(fā)展344
第四節(jié)流變理論在轉子造型上的
應用344
一、 膠料流動分析344
二、 轉子最佳曲率345
第五節(jié)流變理論與高效密煉途徑
346第十六章高聚物熔體在紡絲過程中的
流變行為349
第一節(jié)概述349
一、 熔體的流變性質和紡絲成型過程的
關系349
二、 紡絲熔體的本構方程355
第二節(jié)熔體拉伸流動和拉伸黏度361
一、 恒拉伸速率試驗法361
二、 等溫紡絲實驗法363
三、 紡絲熔體拉伸流變行為的
分析366
第三節(jié)拉伸流動中的不穩(wěn)定現(xiàn)象370
一、 拉伸共振現(xiàn)象370
二、 熔體的拉伸斷裂行為374
第四節(jié)熔融紡絲方程376第十七章流變過程的量綱分析與模擬
理論及其在聚合物加工中的
應用382
第一節(jié)引言382
第二節(jié)量綱分析簡介383
一、 單位制和量綱383
二、 量綱齊次性原理和π定理384
第三節(jié)相似準則385
第四節(jié)等溫操作與熔融過程的相似
準則387
第五節(jié)非幾何相似的模擬理論390
第六節(jié)流變模擬在模具口型設計中的
應用舉例393
第七節(jié)流變模擬在開煉機上的
應用舉例395
第八節(jié)流變模擬在密煉過程中的
應用舉例397
第九節(jié)塑煉擠出機的流變模擬398
第十節(jié)螺桿功率的流變模擬應用
舉例400
第十一節(jié)螺桿混煉段的流變模擬
應用舉例403
第十二節(jié)流變模擬在壓延過程中的
應用舉例407參考文獻410\\\\zwpb-a\\tp\\蔣金花\\100729華理工021９２．５字身９２．５字身高聚物流變學第一篇高聚物流變學理論基礎高聚物流變學高聚物流變學