屈服应力流体在大振幅振荡剪切流场中的流变学研究

发布时间：2021-10-12 16:25

　　大振幅振荡剪切是研究屈服应力流体屈服转变过程的重要方法,但是目前在大振幅振荡剪切流场中确定屈服应力的方法普遍是将某个特征转折点定义为屈服应力,缺乏明确的物理意义,不同方法得到的屈服应力往往互相矛盾,不能表征屈服转变过程,因此通过经验性方法确定的屈服应力来研究屈服转变的时间依赖性也存在很大的局限性。对于乳液、悬浮液等分散体系,目前研究表明发生玻璃化或堵塞（jamming）转变后,屈服应力和特征松弛时间与分散相浓度呈幂律关系,其流动曲线在转变前后能够分别叠加为主曲线,这种特征的普适性及其与体系中相互作用的关系仍然尚未明了。在屈服转变过程中不可避免的会出现滑移,严重影响了对材料本身特性的准确测试,因此掌握屈服应力流体的滑移行为就非常重要。本文从确定屈服转变临界参数、屈服应力流体流变行为特征和边界条件为出发点,从以下几个方面研究了屈服应力流体在大振幅振荡剪切流场中的流变学行为:（1）针对大振幅振荡流场中用傅里叶变换流变学确定屈服应力存在的信号噪音大的问题,提出了通过二维力学相关谱（2D-MCS）确定屈服应力的新方法,成功应用于三种典型的屈服应力流体。结果表明通过二维力学相关谱（2D-MCS）方... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：143 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

典型的屈服应力流体及其应用（a）牙膏；（b）悬浮气泡的护发凝胶；（c）巧克

图 1-2. 施加应力 37Pa 时卡波姆凝胶固液屈服转变过程[30]Figure1-2 Shear rate versus time for a shear stress 37 Pa [30]屈服应力的确定应力是表征开始流动或者停止流动的临界应力，是屈服应力流，所以准确定义和测量屈服应力非常重要。Barnes[2]、Nguye 等33]和 Markin 等人[34]对屈服应力的测试方法做了详细的综述。法可以分为三大类，即稳态剪切、瞬态剪切和动态振荡剪切方态剪切方法制剪切速率或者控制剪切应力的稳态剪切方法中，使用剪切应，通过流变模型对剪切应力与剪切速率曲线进行拟合，计算屈

姆凝胶稳态剪切结果使用 Herschel-Bulkley 模型拟合测试屈eady shear rate sweep results of Carbopol gel using a rough coneblack line is the best fit of Herschel-Bulkley model[38]波姆凝胶稳态剪切实验结果，使用 Herschel-Bulkley过稳态剪切模型拟合的方法得到的屈服应力与剪切速序有关，从小到大扫描和从大到小扫描得到的屈服应静态屈服应力，表示到应力大于屈服应力时，开始流力，表示到应力小于屈服应力时，流动停止[39-44]。触变性很弱的体系，静态屈服应力和动态屈服应力非强的屈服应力流体，静态屈服应力往往大于动态屈服

【参考文献】：
期刊论文
[1]泥石流体屈服应力与黏土矿物关系的试验研究[J]. 马煜,余斌.  科学技术与工程. 2017(21)
[2]旋转黏度计测定水泥浆体静态屈服应力和黏弹性研究[J]. 李振,王大富.  硅酸盐通报. 2017(06)
[3]胶凝原油试验管路的启动特性[J]. 张国忠,刘刚.  油气储运. 2016(07)

博士论文
[1]聚合物/液晶共混体系相形态与流变学研究[D]. 何琪.上海交通大学 2014
[2]振荡剪切流变学研究胶体悬浮体系的非晶液—固转变[D]. 疏瑞文.华南理工大学 2014



本文编号：3432918