剪切速率,应变速率(strain rate)
2011-09-22 09:48阅读:
剪切速率
流体的流动速相对圆流道半径的变化速率—剪切速率(shear
rate)
公式:剪切速率=流速差/所取两页面的高度差
塑料熔体注塑时流道的剪切速率一般不低于1000ˉS
浇口的剪切速率一般在100000ˉS—1000000ˉS
粘度为液体分子内摩擦的量度,也是物体粘流性质的一项具体反映。粘度的定义为一对平行板,面积为A,相距dr,板间充以某液体。今对上板施加一推力F,使其产生一速度变化du。由于液体的粘性将此力层层传递,各层液体也相应运动,形成一速度梯度du/dr,称剪切速率,以r′表示。F/A称为剪切应力,以τ表示。剪切速率与剪切应力间具有如下关系:(F/A)=η(du/dr),此比例系数η即被定义为液体的剪切粘度(另有拉伸粘度,剪切粘度平时使用较多,一般不加区别简称粘度时多指剪切粘度),
故η=(F/A)/(du/dr)=τ/r′。
粘度单位常用“泊”,以P表示。部分粘度单位换算如下:
1泊(P)=0.1牛顿秒/米2(Ns/m2)=3.6×102千克/米时(kg/mh)、
1千克力秒/米2(kgfs/m2)=1Pa.s=98.07泊(P)。
应变速率
应变对时间的变化率,也称应变速度。应变速率可写成;,,一啦dt,拉伸变形时应变速率为正,压缩时为负。应变速率分线应变速
率、
切应变速率、
一点附近的应变速率、
平均应变速率等。
线应变速率
一点附近的应变状态包括线应变和切应变共九个分量,线应变速率即线应变对时间的变化率。
也可理解为变形体内两相邻点速度的差与两点间距离比的极限,如
.jpg)
v
x、v
y、v
z分别为质点沿x、Y、z方向的位移速度分量。线应变速率

,故也可写成:

切应变速率
切应变对时间的变化率。表示为

ε
xy、ε
yz、ε
zx称无旋切应变速率或数学切应变速率,它与工程切应变速率的关系是

应变速率也可缩写成

一点附近的应变速率
对应于一点附近线段的微小应变ε
r,对时间的变化率

,即一点附近的应变速率。表示为

平均应变速率
单位时间的平均应变,即平均变形程度的变化率,表示为;

正交曲线坐标的应变速率
对任意正交曲线坐标系(β
1,β
2,β
3)的位移速度矢量;

。,则该曲线坐标系的应变速率为

式中g
1、g
2、g
3为拉梅(Lame)系数,当直角坐标系(x,Y,z)与曲线坐标系(β
1,β
2,β
3)的关系为x=x((β
1,β
2,β
3),y=y((β
1,β
2,β
3),z=z((β
1,β
2,β
3)时,拉梅系数为

应变速率是指单位时间内发生的线应变或剪应变。构造运动的应变速率变化范围很宽。应变速率分线应变速率、切应变速率、一点附近的应变速率、平均应变速率等。线应变速率一点附近的应变状态包括线应变和切应变共九个分量,线应变速率即线应变对时间的变化率。也可理解为变形体内两相邻点速度的差与两点间距离比的极限
。