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| 內容簡介： |
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本书较为全面地介绍了聚合物熔体流变学和非牛顿流体力学的基础知识。通过学习本书内容，读者将掌握流变学的基本概念、聚合物特性、应力张量和形变运动学、流动描述和守恒方程、聚合物熔体黏性行为、聚合物熔体黏度测量技术、聚合物熔体黏弹性行为等内容。这些聚合物熔体流变学和非牛顿流体力学的基础理论，将为读者进一步学习聚合物流变学的理论和应用奠定基础。本书可作为高分子材料成型加工、高分子材料加工机械设计等相关专业本科生或研究生的流变学课程教材，同时也可供相关专业的工程技术人员及科研人员参考。
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| 目錄：
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第1章引言 001
1.1流变学概述 003
1.2流体的概念 005
1.3非牛顿流体的种类 006
1.3.1非时间依赖性流体 006
1.3.2时间依赖性流体 008
1.3.3黏弹性流体 009
1.4本书主要内容 010
参考文献 011
第2章聚合物特性 013
2.1聚合物链结构 015
2.2聚合物状态 017
参考文献 022
第3章应力张量和形变运动学 023
3.1应力张量 025
3.1.1应力张量概念 025
3.1.2应力张量缩并 031
3.1.3应力张量对称性 032
3.1.4等压应力张量 033
3.1.5偏应力张量 033
3.1.6主应力张量 034
3.1.7应力张量的不变量 034
3.2形变运动学 036
3.2.1相对形变梯度张量 036
3.2.2形变张量 039
3.2.3应变张量 044
3.2.4速度梯度张量 045
3.2.5形变速率张量 047
3.2.6形变速率张量的不变量 050
3.2.7在柱坐标系和球坐标系中D和W的分量 050
参考文献 052
第4章流动描述和守恒方程 053
4.1流动描述 055
4.1.1引言 055
4.1.2剪切流动 056
4.1.3拉伸流动 059
4.1.4 物质导数 062
4.2守恒方程 064
4.2.1质量守恒 065
4.2.2动量守恒 066
4.2.3能量守恒 070
4.3边界条件 073
4.3.1质量守恒边界条件 073
4.3.2动量守恒边界条件 074
4.3.3能量守恒边界条件 075
参考文献 076
第5章聚合物熔体黏性行为 077
5.1一般黏性本构方程 079
5.1.1引言 079
5.1.2幂律方程 080
5.1.3其他黏性模型 082
5.2黏塑性本构方程 084
5.3影响黏度的主要因素 085
5.3.1温度和压力对黏度的影响 085
5.3.2分子量和分子量分布对黏度的影响 087
5.3.3填料对黏度的影响 088
5.4拉伸黏度 091
5.5在非稳态流动中的黏性行为 093
5.6一些基本流动问题计算 096
5.6.1在平行板之间的流动 096
5.6.2通过圆管的流动 102
5.6.3挤压流动 107
5.6.4在稳态简单剪切流动中的温度场 110
参考文献 111
第6章聚合物熔体黏度测量技术 113
6.1引言 115
6.2锥板流变仪 116
6.3毛细管流变仪 122
6.4拉伸流变仪 130
参考文献 133
第7章聚合物熔体黏弹性行为 135
7.1聚合物熔体黏弹性特点 137
7.1.1时间依赖性 137
7.1.2同时发生能量储存与耗散 138
7.1.3在剪切流动中产生法向应力 138
7.2线性黏弹性本构方程 145
7.3特殊时间导数 153
7.3.1客观性张量 154
7.3.2共旋转和共形变导数 158
7.4非线性黏弹性本构方程 161
7.4.1CEF模型 162
7.4.2White-Metzner模型 165
7.4.3K-BKZ模型 168
7.4.4Bird-Carreau模型 174
7.5在聚合物加工中的弹性效应 176
7.5.1法向应力挤出机 176
7.5.2挤出胀大 180
参考文献 189
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| 內容試閱：
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自20世纪20年代流变学概念首次提出以来，伴随聚合物新材料的不断涌现及聚合物加工技术的进步，聚合物流变学不仅为理解聚合物结构与性能之间的复杂关系搭建了桥梁，同时也为聚合物加工工艺的优化提供了科学依据。
目前，聚合物流变学已构建出一套相对完备的理论体系，且仍在不断发展。国内外已有多部高质量的专著与教材面世，其中部分作品以入门为导向，着重于定性阐述聚合物流变特性及其微观机制；而多数著作则采用系统化视角，借助张量分析等数学工具，基于连续介质力学原理，深入解析聚合物的非牛顿行为与流动现象。
对于初学者而言，掌握聚合物流变学的基础知识至关重要，但这仅能提供理论框架，难以直接应用于解决复杂的聚合物流动问题。欲全面运用流变学分析技巧，解决工程实践中聚合物流动的具体问题，实属不易。这要求学习者对张量分析、形变运动学及特殊时间导数等高阶概念有深刻理解。
鉴于此，结合多位编者的教学与科研工作实践，我们编撰了这部既适合入门又利于深造的聚合物流变学参考书。本书渐进的内容、适中的难度、严谨的结构，可帮助读者更好地掌握聚合物流变学的基本知识，并促进相关理论与实践的深度融合。
具体而言，聚合物加工领域的核心挑战在于理解和操控聚合物熔体的流变行为，故本书聚焦于聚合物流变学的主要分支——聚合物熔体流变学，旨在为读者提供其比较系统与深入的知识体系。在撰写过程中，我们特别强调了以下几个关键点：
1.强化连续介质力学与非牛顿流体力学基础：深入探讨应力张量、形变运动学、边界条件及特殊时间导数（如物质导数、共旋转导数与共形变导数）等重要概念，为初学者搭建坚实的理论基石，助力其将流变分析运用于解决工程实践问题，并为进一步探索流变学的全貌提供路径。
2.分子视角与数学解析并重：通过分子层面的阐释与数学角度的剖析，详述聚合物熔体流变学的基本概念与原理。如阐述剪切流动中法向应力差产生的微观原理，解析爬杆效应与挤出膨胀的机理等，力求多维度展现聚合物流变行为的本质。
3.引入实用非线性黏弹性模型：精选一些广泛应用于聚合物熔体流动分析的非线性黏弹性模型，如CEF模型、K-BKZ模型及Bird-Carreau模型，通过典型实例展示其应用方法，使初学者能够迅速掌握并灵活将模型运用于实际问题处理中。
由于编者水平有限，书中难免存在疏漏之处，我们诚挚邀请读者指出不足，您的反馈将是我们改进的动力。
编著者
于青岛科技大学
2024年2月
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