Конспект подготовлен студентами, не проходил проф. Редактуру и может содержать ошибки. Следите за обновлениями на vk. Com/teachinmsu

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
МАТВИЕНКО ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ
КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ
ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ
СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU
предельного значения напряжения ( предел прочности в хрупких телах и остаточ-
ная деформация в пластичных телах).
Вязкое поведение
Вязкое поведение (вязкое течение) характеризуется пропорциональностью напря-
жений и скоростей деформаций (рис. 73), т. е. линейной зависимостью между 𝜏 и
скоростью сдвига ˙𝛾 , и описывается законом Ньютона:
𝜏 = 𝜂
𝑑𝛾
𝑑𝑡
= 𝜂 ˙𝛾
(145)
где 𝜂 - вязкость , Па*сек. За модель вязкого поведения можно принять поршень в
жидкой среде. Скорость диссипации в единице объема (мощность):
Рис. 73. Модель вязкого поведения
𝑊
𝑏
= 𝜏 ˙𝛾 = 𝜂 ˙𝛾
2
(146)
Вязкость растет в ряду низкомолекулярных жидкостей с увеличением молекуляр-
ной массы, в ряду суспензий с объемом дисперсной фазы, и у полимеров пропор-
ционально молекулярной массе в степени 3,5.
Рис. 74. Модель пластичного течения
Пластичность
Пластичность характеризуется нелинейным поведением параметров. Отсутствует
пропорциональность междй силовыми характеристиками и деформацией (рис. 74).
Пластическое течение механически и термодинамически необратимо
𝑊 = 𝑟
*
𝛾
(147)
90
ВОЛЬНОЕ ДЕЛО
ФОНД

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
МАТВИЕНКО ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ
КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ
ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ
СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU
Природа пластичности – совокупность процессов разрыва и перестройки межатом-
ных связей, протекающих с участием подвижных линейных дефектов. При дости-
жении предельного напряжении сдвига или предела текучести 𝜏
*
наступает дефор-
мация с заданной скоростью. Примерами таких систем являются порошки, песок,
снег, пасты, глины и т.д.
Модель Максвелла
Модель максвелла это деформация последовательно соединенных упругого и вяз-
кого элементов (рис. 75). Деформация равна
𝛾 = 𝛾
𝐺
+ 𝛾
𝜂
=
𝜏
𝐺
+
∫︁
𝑡
0
𝜏
𝜂
𝑑𝑡
(148)
а общая скорость деформации ˙𝛾 = ˙𝛾
𝐺
+ ˙𝛾
𝜂
и при начальных значениях 𝜏
0
= 𝐺𝛾
0
и
также при 𝛾 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 получаем:
1
𝐺
𝑑𝜏
𝑑𝑡
+
𝜏
𝜂
= 0
(149)
Проинтегрировав это уравнение с начальными условиями получаем:
𝜏 = 𝜏
0
𝑒𝑥𝑝(−𝑡/𝑡
𝑝
)
(150)
Такой постепенный спад во времени напряжений (релаксация) характерен для
Рис. 75. Модель Максвелла
этой упруговязкой системы; при этом происходит диссипация на вязком элементе
энергии, запасенной на упругом элементе, что делает поведение системы в таком
режиме термодинамически и механически необратимым. Данной моделью описы-
ваются горные породы, течение ледников, прочность конструкционных материалов
и конструкций (например колебания высоких зданий).
Модель Кельвина – Фойга
Модель Кельвина - Фойга – параллельное соединения упругого элемента и эле-
мента вязкого течения (рис. 76).
𝜏 = 𝜏
0
+ 𝜏
𝜂
(151)
91

жүктеу/скачать 3,75 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: