判断15分选择20分名词解释15分简述题20分计算题30分
一名词解释
1.假塑性流体：黏度随剪切速率的增加而降低的流体，粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律，其中，非牛顿指数n<1
2.膨胀性流体:黏度随剪切速率的增加而升高的流体，粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律，其中非牛顿指数n>1
3.宾汉流体:指当所受的剪切应力超过临界剪切应力后，才能变形的流动的流体，亦称塑性流体，其中剪切应力与剪切速率服从τ=τy+ηpγ̇
4.牛顿流体:剪切应力与剪切速率之间呈线性关系，表达式为τ=μγ̇的流体
5.剪切变稀：粘度随剪切速率升高而降低
6.爬杆效应：当金属杆在盛有高分子流体的容器中旋转，熔体沿杆上爬的现象
7.挤出胀大：聚合物熔体挤出圆形截面的毛细管时，挤出物的直径大于毛细管模直径
8.熔体破裂：聚合物熔体在毛细管中流动时，当剪切速率较高时，聚合物表面出现不规则的现象，如竹节状，鲨鱼皮状
9.无管虹吸：当插入聚合物溶液中的玻璃管，提离液面之上时，聚合物溶液继续沿玻璃管流出的现象
10.第一法向应力差：高聚物熔体流动时，由于弹性行为，受剪切的作用时，产生法向应力差，其中满足关系式N1=τ11−τ22=φ1∗γ̇212(N1通常为正值)
11.第二法向应力差：同上，关系式为N2=τ22−τ33=φ2∗γ̇212 (N2通常为负值)
12.本构方程：是一类联系应力张量和应变张量或应变速率张量之间的关系方程，而联系的系数通常是材料的常数。
13.剪切应力：单位面积上的剪切力，τ=F
A
14.剪切速率：流体以一定速度沿剪切力方向移动。
在黏性阻力和固定壁面阻力的作用力，使相邻液层之间出现速度差,γ̇=d v
也可理解成一定间距的液层，在一定时间内的
d y
相对移动距离。
解答题
1. 用分子链缠结的观点解释普适效应
答：当高聚物的相对分子质量超过某临界值后，分子链间存在着相互缠绕点或因范德瓦耳斯力作用形成链间的物理交联点。
在分子热运动作用下，这些物理缠结点处于不
断解体和重建的动平衡状态。
整个高聚物熔体或浓溶液具有不断变化着的拟网状结构。
{ 低剪切速率 分子链的高度缠结剪切速率增大 分子发生构象变化 剪切速率继续增大 结构完全被破坏
分子链缠结的观点：当高聚物的相对分子质量超过某临界值后，分子链间存在着相互缠绕点或因范德瓦尔斯力作用形成链间的物理交联点。
在分子热运动作用下，这些物理缠结点处于不断解体和重建的动平衡状态。
整个高聚物熔体或浓溶液具有不断变化着的拟网状结构。
在低剪切速率下，大分子链的高度缠结，流动阻力很大。
由于剪切速率很小，缠结点的破坏等于缠结的形成，粘度能保持恒定的最大值ηo,具有牛顿流体的流动行为.当剪切速率增大时,大分子在剪切作用下发生构象变化.随着剪切速率增大,缠结的解除和破坏增多,而缠结的重建越来越少.大分子链和链段沿着流动方向的取向越来越明显.这样使流动阻力减小,表观粘度ηa 下降,表现了假塑性的剪切变稀的流动特征.当剪切速率继续增大时,在强剪切作用下,大分子的拟网状结构完全被破坏.高分子链沿着剪切方向高度取向排列,流体粘度达到最小值η∞,且有牛顿流体的流动行为.
2. 非牛顿流体划分
剪切流动中非线性流体可归纳为一下三类型：
1）非时间依赖性非牛顿流体 这类流体中任何一点的剪切速率都是该点剪切应力
的某种函数，而不依赖于其他因素
2）黏弹流体 这类流体具有固体和液体两者的特性，在形变之后表现为部分弹性
回复
3）时间依赖性非牛顿流体 这种流体的剪切应力-剪切速率关系依赖于流体被剪切
作用 的时间，这是一种复杂的关系，如触变性和流聚性流体
3. 温度、剪切速率、支化、压力重均、相对分子质量对聚合物熔体黏度的影响
1） 温度的影响 温度升高时，黏度下降越明显 温度↗，黏度↘
2）相对分子质量黏度随之升高而增加相对分子质量↗，黏度↗
3）相对分子质量越大、分子链越长且包含的链段数目越多，进行流动位移越困难
4）剪切速率黏度随剪切速率的增加而下降剪切速率↗，黏度↘
5）支化相对分子质量相同时，分子链是否支化及支链的长度对黏度影响很大短支链，黏度比直链物料的黏度低，长支链则高
6）静压力体积压缩导致流体的黏度增加、流动性降低压力↗，黏度↗
7）压力增加与温度下降对黏度的影响是等效的。
8）添加剂增塑剂，黏度降低润滑剂，改善流动性填料，流动性降低
4.分析毛细血管内飞流顿流体的表观黏度与真实黏度，表观剪切速率γ̇a与真实剪切速
率γ̇R的关系
5.试推导牛顿黏度与表观稠度之间关系
6.绘出简图并推导牛顿流体在圆管道中压力流体流动的速度和流量方程。
1.张量ί表示该应力的作用面，j表示该应力的方向
2.n=1时，牛顿流体；n<1,假塑性流体；n>1,胀塑性流体
3.松弛时间λ=η
G
λE=ηE/E
黏性流动实际形变的时间比高聚物熔体的松弛时间火大很多
弹性变形实际变形的时间比高聚物熔体的松弛时间或小得多
4.法向应力效应是指高聚物熔体的流动，在受剪切力作用时会产生法向应力差
从而呈现一些弹性现象
5. Weissenberg效应非牛顿流体在剪切流动时，被剪切倾斜变形的流动单元具有
弹性恢复力，产生了包轴爬竿现象
6.挤出胀大（巴勒斯效应）定义：充分松弛的挤出物直径d与口模直径之比
7.入口效应：被挤压的高聚物熔体通过一个狭窄的口模，即使口模通道很短，也会有
明显的压力降
8.入口压力降高聚物熔体从大直径料筒进入小直径口模会有能量损失
9.入口修正（贝格里begely方法）总压力降与长径比是线性关系
τR=
∆pR
2(L+eR)
=
∆p
2(L/R+e)
=
∆p−∆p m
2(
L
R)
10.∆P en随剪切速率的增加而升高，与口模长径比无关
11.离模膨胀是挤出口模的模唇间隙设计的依据
12.熔体破裂当挤出速率逐渐增加时，挤出物表面将出现不规则现象，甚至使内在
质量受到破坏，此类现象统称为熔体破裂
13.鲨鱼皮
14.非牛顿指数越小，黏度对剪切速率越敏感。
15.压力作用下高聚物熔体在管道内流动称压力流动或泊肃叶流动
16.牛顿流体在圆管中速度分布为抛物线，非牛顿流体的流速分布为柱塞流动
17.各种类型流体的流动曲线（凡不服从牛顿黏性定律的流体称为非牛顿流体，即流
体的剪切应力和剪切速率之间呈非线性的曲线关系。
）。