Материальная система обладает всеми реологическими свойствами.

Течение неньютоновских жидкостей

Основные понятия реологии

Появление и характер структур в неоднородных системах, как правило, определяют по механическим свойствам этих систем. Важнейшими из этих свойств являются вязкость, упругость, пластичность, прочность. Так как эти свойства непосредственно связаны со структурой, то их называют структурно-механическими.

Изменения структурно-механических свойств обусловлены взаимодействием частиц неоднородной системы со средой и между собой, исследовать которые позволяют методы реологии – науки о деформациях и течении материальных систем. Реология изучает механические свойства систем через их деформации под действием внешних напряжений.

Деформация – это относительное смещение точек материальной системы без нарушения ее сплошности.

Деформации делят на упругие и остаточные. Упругая деформация исчезает после снятия нагрузки (напряжения), остаточная деформация является необратимой, т.е. изменения в системе остаются и после снятия нагрузки. Остаточная деформация, при которой не происходит разрушения тела, называется пластической.

Среди упругих деформаций различают объемные (растяжение, сжатие), сдвиговые и деформации кручения.

Жидкости и газы деформируются при наложении минимальных нагрузок. Под действием разности давлений они текут. Течение является одним из видов деформации, когда величина деформации непрерывно увеличивается под действием постоянного давления (нагрузки). В отличие от газов жидкости при течении не сжимаются и их плотность остается практически постоянной.

Некоторые материалы обладают способностью к большим обратимым деформациям (например, резина). Их называют эластичными. Мерой эластичности считают максимальную величину обратимой деформации. Необратимые деформации возникают при превышении предела упругой деформации. Хрупкие материалы при этом разрушаются, а пластичные материалы деформируются без разрушения.

Напряжение, вызывающее деформацию тела, на две составляющие: нормальное и тангенциальное, которым отвечают два основных вида деформаций: растяжение (сжатие) и сдвиг.

Соответствие характера деформации виду напряжения постулирует первая аксиома реологии:

При всестороннем равномерном (изотропном) сжатии все материальные системы ведут себя одинаково – как идеально упругие тела.

Изотропное сжатие не позволяет выявить качественные различия в структуре тел.

Вместе с тем вторая аксиома реологии гласит:

Материальная система обладает всеми реологическими свойствами.

Основными из них являются упругость, пластичность, вязкость и прочность, которые проявляются при сдвиговой деформации, поэтому она считается наиболее важной в реологических исследованиях.

Таким образом, характер и величина деформации зависят от свойств материала тела, его формы и способа приложения внешних сил.

Дата добавления: 2015-09-02