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内容简介

　　《高分子流变学基础/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》是在高分子化学、高分子合成工艺原理、高分子物理以及工程力学等课程的基础上，着重介绍流变学的基本原理和高分子材料流动与变形的基本行为，努力阐明高分子材料流动变形行为与经典黏性体和弹性体之间的不同，深入讨论剪切作用、温度、压力、结构和时间等因素对高分子流变性质的影响，并介绍了流变物质的测试原理和基本研究方法。进一步为高分子材料及其制品的设计优化、加工工艺和加工设备的选择改进提供必要的理论依据。
　　《高分子流变学基础/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》共分为7章，分别是：绪论、流变学的基本概念、高分子流体的流变模型、高分子流体的流动分析、高分子流体流动的影响因素、流变仪的基本原理及应用以及流动运动方程及应用。
　　《高分子流变学基础/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》是面向化学化工、高分子材料专业本科生学习流变学的教学用书，也可作为研究生的教学参考书。

内页插图

目录

第1章 绪论
1．1 流变学的历史和现状
1．2 流变学的研究对象和方法
1．2．1 流变学关于物质的定义
1．2．2 流变学的研究方法
1．2．3 流变学关于高分子的定义
1．3 高分子材料典型的流变行为
1．4 流变学在高分子材料加工中的应用

第2章 流变学的基本概念
2．1 流体形变的基本类型
2．1．1 拉伸和单向膨胀
2．1．2 各向同性的压缩和膨胀
2．1．3 简单剪切和简单剪切流
2．2 标量、矢量和笛卡儿张量的定义
2．2．1 标量、矢量、张量的物理定义
2．2．2 标量、矢量、张量的数学定义
2．2．3 张量的运算
2．2．4 张量的重要特性
2．3 应力张量和应变张量
2．3．1 应力张量
2．3．2 应变张量
2．3．3 应变速率张量
2．4 本构方程和材料函数

第3章 高分子流体的流变模型
3．1 牛顿流体模型
3．2 广义牛顿流体
3．3 幂律流体模型
3．3．1 幂律流体
3．3．2 假塑性流体
3．3．3 胀塑性流体
3．4 宾汉塑性流体模型
3．5 触变性流体
3．6 震凝性流体
3．7 黏弹性流体
3．7．1 弹性参数
3．7．2 黏弹性模型
3．7．3 高分子流体的黏弹行为

第4章 高分子流体的流动分析
4．1 高分子流体在圆管中的流动
4．1．1 幂律流体在长圆管中压力流动
4．1．2 宾汉流体在长圆管中压力流动
4．2 平行板间的压力流动
4．3 平行板间的拖曳流动
4．4 环形圆管中的压力流动
4．5 环形圆管中的拖曳流动

第5章 高分子流体流动的影响因素
5．1 剪切速率对黏度的影响
5．2 分子量对黏度的影响
5．2．1 黏度的分子量依赖性
5．2．2 黏度的分子量分布依赖性
5．2．3 动态流变性质的分子量依赖性
5．3 分子形状对黏度的影响
5．3．1 支化
5．3．2 其他结构因素
5．4 黏度的时间依赖性
5．5 压力对黏度的影响
5．6 温度对黏度的影响
5．6．1 黏度�参露戎�间的函数关系
5．6．2 流动活化能
5．6．3 影响流动活化能的因素
5．6．4 黏度�参露鹊钠渌�经验方程
5．6．5 温度依赖性总曲线

第6章 流变仪的基本原理及应用
6．1 毛细管流变仪
6．1．1 基本结构
6．1．2 完全发展区的流场分析
6．1．3 入口压力降的典型应用
6．1．4 出口区的流动行为
6．1．5 测试方法
6．1．6 基本应用
6．1．7 毛细流变仪测黏数据处理
6．2 旋转流变仪
6．2．1 基本结构
6．2．2 锥板
6．2．3 平行板
6．2．4 同轴圆筒
6．2．5 测量系统的选择
6．2．6 测量模式的选择
6．2．7 具体应用
6．3 转矩流变仪
6．3．1 基本结构
6．3．2 基本原理
6．3．3 基本应用

第7章 流体的运动方程及应用
7．1 连续方程
7．2 动量方程
7．3 能量方程
7．4 加工过程的数学分析
7．4．1 挤出成型
7．4．2 注射成型
7．4．3 压延成型

参考文献

前言/序言

　　高分子流变学是高分子材料及工程专业的必修课。本教材在高分子化学、高分子合成工艺原理、高分子物理以及工程力学等课程的基础上，着重介绍流变学的基本原理和高分子材料流动与变形的基本行为，努力阐明高分子材料流动变形行为与经典黏性体和弹性体之间的不同之处，深入讨论剪切作用、温度、压力、结构和时间等因素对高分子流变性质的影响，并介绍流变学的测试原理和基本研究方法。进一步为高分子材料及其制品的设计优化、加工工艺和加工设备的选择改进提供必要的理论依据。
　　本教材是面向化学化工、高分子材料专业本科生学习流变学的教学用书，也可作为研究生的教学参考书。但它并非是一本流变学的专著，不可能涉及流变学的全部内容。
　　由于流变学学科交叉的特点，本书力求深入浅出地讲清楚流变学最基本的理论问题，尽可能的避免烦琐的数学推导，减少读者望而生畏的情绪，使学生学会用流变学的基本原理来分析高分子材料的流变行为，提高解决问题的能力，同时为进一步学习打下必要的基础。
　　本书共分为7章：绪论、流变学的基本概念、高分子流体的流变模型、高分子流体的流动分析、高分子流体流动的影响因素、流变仪的基本原理及应用和流动运动方程及应用。
　　第1章“绪论”在介绍了流变学发展简史的基础上，明确了流变学的研究方法及对物质的科学定义。因此在第2章“流变学的基本概念”中，首先描述了材料发生各种变形或流动时涉及的一些基本物理量如应力、应变和应变速率以及彼此在简单流变过程中的数学关系，使读者能够对广义的流动与变形的基本力学行为有所认识；第3章“高分子流体的流变模型”则从基本的本构关系出发，介绍了高分子流体典型的流变行为，如剪切变稀、剪切增稠、塑性流动、触变性、黏弹性等，使学习者能够认识到高分子流体流动与变形的复杂性；然后结合加工成型，在第4章“高分子流体的流动分析”中重点分析了高分子流体在圆管中的压力流动，并介绍了其他一些常见的简单流动，明确了加工过程中宏观物理量如压力、转速（转矩）、流速等与高分子流体黏度间的数学关系；在此基础上，在第5章“高分子流体流动的影响因素”中，进一步分析了高分子结构、形态、加工温度、压力等因素对高分子流体流动的影响，让学习者能够清楚即便是简单流动，但对于高分子流体来说，其影响因素也是复杂的；而要明确这些影响因素与高分子流变行为间的定性和定量的关系，则必须利用测黏仪器通过具体的测黏方法来获得流动与变形过程中的黏度、模量等基本的力学响应，这就是第6章“流变仪的基本原理及应用”的主要内容；最后，第7章“流动运动方程及应用”介绍了流体动力学的三大基础方程，即连续性方程、运动方程和能量方程。然后在这些知识的基础上，结合成型加工实际，从物料输运的角度出发，以流变学理论分析了混炼、挤出成型、注射成型等几类常见的高分子成型过程。
　　作者在讲授流变学课程近20年的基础上，又进行了一段时间流变学研究，体会颇多。通过对本教材的编写，觉得有必要好好总结一下对流变学的认识。流变学教材应该有两项重要任务：一是能为高分子工程提供有效的计算方法，二是能够说清楚流变的本质。对于高分子流变学来说，主要要说清楚黏性、弹性和黏弹性的物理本质。就这一点来说，这些物理本质实际上都是高分子物理的基础问题。基于以上考虑，才形成了本教材的章节，即多年从事流变学教学的内容。除了阐明教材的内容外，如何理解和认识流变学对于提高学生学习流变学的兴趣是非常重要的。因此，不仅需要一本令人满意的教材，还要有比较生动的讲授方法。否则多数学生还是会觉得流变学是一门较难掌握的课程。
　　在本书的编写过程中，得到了合肥工业大学学校和教务处领导的大力支持，在此特别表示感谢。同时，也要感谢吴德峰博士为本书的成稿付出了辛勤劳动。本书参考了不少流变学的教材和专著，在此一并感谢这些精深学术造诣的流变学专家和学者。最后还要感谢我的老师吴大诚教授，我对流变学的认识及对流变学略有研究是从听吴大诚教授的流变学课程开始的。
　　限于作者水平，以及流变学涉及的概念、公式和数字非常繁多，疏漏和错误之处在所难免，敬请同行和读者批评指正。
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