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上篇 聚合物简单体系加工理论3

第1章 聚合物加工概论3

1.1聚合物加工的含义3

1.2聚合物加工的研究内容4

1.3聚合物加工的进展5

1.3.1聚合物加工与材料技术的结合5

1.3.2聚合物加工与计算机技术的结合6

1.3.3加工成型新技术的发展8

参考文献9

第2章 连续介质力学基础10

2.1连续介质力学和流变学简介10

2.2矢量与张量11

2.2.1矢量11

2.2.2张量简介16

2.3连续介质中的应力19

2.3.1应力简介19

2.3.2主应力与主轴21

2.4动力学方程24

2.4.1质量守恒24

2.4.2动量平衡26

2.5运动学31

2.5.1速度梯度31

2.5.2运动变量的物理含义32

2.6边界条件34

2.6.1运动学边界条件34

2.6.2动力学边界条件35

2.6.3界面张力36

参考文献38

第3章 本构方程39

3.1聚合物本构方程的重要性39

3.2简单流动行为42

3.2.1简单剪切流动42

3.2.2简单拉伸流动45

3.3黏性流体的本构方程45

3.3.1牛顿流体45

3.3.2广义牛顿流体45

3.4判断黏弹性的几个参数48

3.4.1法向应力参数N1和N248

3.4.2可回复剪切SR（recoverable shear）48

3.4.3德博拉数De（Deborah number）48

3.4.4魏森伯数Ws（Weissenberg number）49

3.5黏弹性流体微分型本构方程49

3.5.1麦克斯韦模型49

3.5.2奥尔德罗伊特导数51

3.5.3White-Metzner（WM）方程52

3.5.4Phan-Thien-Tanner（PTT）方程53

3.5.5Giesekus模型53

3.5.6Criminale-EricKen-Filbey（CEF）方程53

3.6黏弹性流体积分型本构方程55

3.6.1线性黏弹性方程55

3.6.2有限形变张量57

3.6.3准线性积分方程58

3.6.4非线性积分方程58

参考文献60

第4章 简单模型流动分析61

4.1压力流动61

4.1.1长圆管中压力流动61

4.1.2平行板间的压力流动65

4.1.3环形圆管中的轴向压力流动66

4.1.4矩形导管中的压力流动67

4.1.5短导管中压力流动69

4.2曳引流动70

4.2.1平行板间曳引流动70

4.2.2圆环内的曳引流动72

4.2.3环形圆管中轴向曳引流动73

4.2.4矩形流道中的曳引流动75

4.3组合流动76

4.3.1压力流动与平移曳引流动的组合76

4.3.2压力流动与压力流动的组合78

4.3.3压力流动与旋转曳引流动的组合79

参考文献80

第5章 聚合物加工中的传热与传质81

5.1广义输运方程81

5.2本构方程85

5.2.1扩散本构方程85

5.2.2产生项的本构方程86

5.3相变问题的处理方法88

5.4边界条件与输运方程的应用92

参考文献99

第6章 聚合物成型过程分析100

6.1挤塑成型100

6.1.1固体粒子输送分析101

6.1.2熔化段分析103

6.1.3熔体输送段分析104

6.1.4双螺杆挤出机内流动分析109

6.2注塑成型110

6.2.1注塑成型阶段分析110

6.2.2牛顿流体充模分析112

6.2.3流道平衡分析113

6.2.4计算机辅助分析114

参考文献117

下篇 聚合物复杂体系加工理论121

第7章 聚合物熔体流变模型121

7.1聚合物熔体流变模型研究进展121

7.2大分子动力学模型125

7.2.1黏弹性质的分子表述125

7.2.2Rouse模型127

7.2.3Doi-Edwards模型129

7.2.4臂回缩（AR）模型132

7.2.5管子长度波动（CLF）模型134

7.2.6热受限释放（TCR）模型134

7.2.7动态管子膨胀（DTD）模型135

7.2.8链拉伸（CS）与迁移受限释放（CCR）模型138

7.2.9双重蠕动模型140

7.2.10二元限制模型141

7.3大分子构象张量流变模型142

7.3.1各向异性聚合物链构象结构流变模型142

7.3.2指数定律流变模型146

7.3.3体积守衡流变模型152

参考文献153

第8章 不相容聚合物共混体系流变模型156

8.1聚合物共混体系的形态与流变学156

8.1.1聚合物共混物的形态156

8.1.2聚合物共混物的流变性质162

8.2聚合物共混过程动力学模型166

8.2.1小形变模型166

8.2.2大形变模型172

8.2.3椭球形变模型173

8.2.4界面张量模型181

8.3聚合物共混体系静态凝聚理论185

8.3.1相形态粗化理论模型188

8.3.2温度梯度引起的梯度相形态193

8.3.3壁效应引起的梯度相形态196

参考文献197

第9章 聚合物复合体系流变模型200

9.1聚合物／球形粒子与非球形粒子复合体系流变模型200

9.1.1聚合物／球形粒子复合体系的流变模型200

9.1.2聚合物／非球形粒子复合体系的流变模型203

9.1.3剪切流场中悬浮粒子迁移动力学模型204

9.2聚合物／短纤维复合体系流变模型205

9.2.1低浓度聚合物／短纤维复合体系流变模型205

9.2.2中等浓度聚合物／短纤维复合体系流变模型207

9.3聚合物／片状粒子复合体系流变模型210

9.3.1聚合物／蒙脱土片状粒子复合体系的黏度逾渗阈值210

9.3.2聚丙烯／蒙脱土纳米复合体系流变行为212

参考文献214

第10章 聚合物复杂流体的非平衡热力学唯象理论215

10.1热力学空间与变量215

10.2单生成元括号方法217

10.3双生成元括号方法（GENERIC）220

10.4受限微结构流变模型224

10.4.1恒定拉伸流变模型224

10.4.2体积守恒流变模型225

10.4.3面积守恒流变模型226

10.5唯象定律227

参考文献229