聚合物流变学及其应用(中国轻工业“十三五”规划立项教材、高分子材料与工程专业系列教材)


作者:陈晋南,何吉宇
开本: 16
ISBN 978-7-5184-2076-6
出版时间:2018-11-01
印张:28
字数(千字):820.0
定价:¥69.0
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图书简介
本书涵盖聚合物流变学的数学物理基础和流体动力学基础、聚合物加工过程流动分析和影响因素、聚合物流变性能的测量和工程中流变学的应用等四方面内容。首先讲解聚合物流变学的动力学理论基础,用流体动力学理论解析聚合物加工中的典型流动,从物性参数、工艺条件两 个方面分析聚合物流体的流变特性和影响因素,进而介绍聚合物流变性能的测量和如何建立描述物性的本构方程,最后理论联系实际,从研发新设备、新材料和新工艺三方面介绍在工程中流变学的应用。 具体包括绪论、流变学的数学物理基础、聚合物流体动力学方程、聚合物流体的本构方程、聚合物加工中的几种典型流动、聚合物流变特性和影响因素、聚合物流变性能的测量、工程中流变学的应用。 本书供高分子化学与物理学,材料学,材料加工工程,材科化学与物理,塑料机械、化工过程机械,机械设计与理论等专业本科生使用。部分章节可供这些专业研究生教学使用,供从事聚合物科学与工程的研究人员参考。
目录

    目 录
    第1章 绪论
    1.1 聚合物流变学的发展和基本概念
    1.1.1 聚合物流变学的发展史
    1.1.2 聚合物流变学的基本概念
    1.2 流变学研究的意义和内容
    1.2.1 聚合物现代加工成型过程
    1.2.2 流变学研究的具体内容
    1.3 本书的内容框架和学习方法
    第1章练习题
    参 考 文 献
    第2章 流变学的数学物理基础
    2.1 矢量分析
    2.1.1 矢量函数概念
    2.1.2 矢量函数的基本运算
    2.2 二阶张量
    2.2.1 二阶张量的性质
    2.2.2 张量的基本运算
    2.3 流体运动的描述和基本定律
    2.3.1 描述流体运动的基本知识
    2.3.2 传递过程的重要定律和通量
    2.3.3 物理量的质点导数
    2.4 场论概述
    2.4.1 数量场
    2.4.2 矢量场
    2.4.3 张量场
    2.4.4 正交曲线坐标系中场的变化率
    第2章练习题
    参考文献
    第3章 黏性流体动力学问题的数学表述
    3.1 流体运动的形式和本构方程
    3.1.1 流体运动的分类和分解
    3.1.2 力的分类和应力张量
    3.1.3 表述应力与应变关系的本构方程
    3.2 黏性流体流动的控制方程
    3.2.1 工程问题数理模型建立的步骤
    3.2.2 连续性方程
    3.2.3 运动方程
    3.2.4 能量方程
    3.3 控制方程组与定解条件
    3.3.1 黏性流体传递过程的控制方程组
    3.3.2 工程问题的初始条件和边界条件
    第3章练习题
    参考文献
    第4章 聚合物流体的流动特性和影响因素
    4.1 流体的流动特性和分类
    4.1.1 牛顿流体
    4.1.2 非牛顿流体
    4.1.3 黏弹性流体的弹性参数
    4.2 聚合物分子参数和配合剂对熔体流变性的影响
    4.2.1 聚合物相对分子质量及其分布对流体黏度的影响
    4.2.2 分子结构对流体黏性的影响
    4.2.3 配合剂对聚合物流体黏性的影响
    4.3 聚合物加工工艺条件对材料流变性的影响
    4.3.1 温度对流体黏度的影响
    4.3.2 剪切速率对流体黏度的影响
    4.3.3 压力对流体黏度的影响
    第4章练习题
    参考文献
    第5章 流变本构方程
    5.1 流体本构方程的概述
    5.1.1 本构方程的定义和分类
    5.1.2 本构方程的确定和判断
    5. 2 黏性流体的本构方程
    5.2.1 广义牛顿流体的本构方程
    5.2.2 黏弹性流体的本构方程
    5. 3 本构方程的比较和选择
    5.3.1 本构方程选择的方法和原则
    5.3.2 本构方程特性的比较
    第5章练习题
    参考文献
    第6章 简单截面流道聚合物流体的流动分析
    6.1 流体的压力流动
    6.1.1 平行平板流道流体的压力流
    6.1.2长圆管流道流体的压力流
    6.2 流体的拖曳流动
    6.2.1. 两平行板流道流体的拖曳流动
    6.2.2 长圆管流道流体的拖曳流动
    6.3 流体的非等温流动
    6.3.1 平行平板流道流体的非等温拖曳流动
    6.3.2 圆柱管流道流体的非等温压力流
    6.4 流体的非稳态流动
    6.4.1 两平行板流道流体的非定常流动
    6.4.2 流体非稳态流动的斯托克斯问题
    第6章练习题
    参考文献
    第7章 聚合物材料典型加工成型过程的流动分析
    7.1 挤出成型过程
    7.1.1 单螺杆挤出过程流体的流动
    7.1.2 机头口模流道物料的流动
    7.1.3 挤出加工熔体流动的不稳定性
    7.1.4 稳定挤出过程的方法
    7.2 注塑成型过程
    7.2.1 注塑成型设备工作原理
    7.2.2 充模压力和制品残余应力的分析
    7.3 压延成型过程
    7.3.1 压延机的基本结构
    7.3.2 辊筒缝隙黏性流体的流动
    7.4 纺丝成型过程
    7.4.1 纺丝成型工艺
    7.4.2 稳态单轴拉伸聚合物的流动
    7.4.3 单轴拉伸黏度的实验测定
    7.4.4 物料的可纺性与分子参数的关系
    7.4.5 拉伸流动的不稳定现象
    第7章练习题
    参考文献
    第8章 流变仪测量的基本原理及其应用
    8.1 流变测量学导论
    8.1.1 流变测量的意义
    8.1.2 流变测量的原理和分类
    8.2 毛细管流变仪
    8.2.1 毛细管流变仪工作原理
    8.2.2 完全发展区流场的分析
    8.2.3 入口区流场的分析和Bagley修正
    8.2.4 出口区流体流动的分析
    8.3 其他类型流变仪的测量原理
    8.3.1 旋转黏度计
    8.3.2 落球式黏度计
    8.3.3 混炼机型转矩流变仪
    8.3.4 聚合物液体的动态黏弹性测量
    8.4 流变测量仪的选择使用和数据处理
    8.4.1 流变测量仪选择使用的基本原则
    8.4.2 流变测试数据的拟合和本构方程的确立
    8.4.3 聚合物的流变主曲线
    第8章练习题
    参考文献
    第9章 聚合物加工成型过程流体流动的数值分析
    9.1 数值模拟聚合物加工成型过程的基础知识
    9.1.1 聚合物常用商业软件和基本结构
    9.1.2 数值模拟聚合物加工成型过程的基本方法
    9.2 聚合物挤出加工成型过程的数值模拟
    9.2.1同向旋转双螺杆挤出机聚合物熔体输送的数值模拟
    9.2.2 啮合同向旋转三螺杆挤出机聚合物熔体流动的数值模拟
    9.2.3 机筒销钉单螺杆挤出机混炼段混合性能的数值分析
    9.2.4 左右旋螺筒结构对单螺杆挤出机性能的影响
    9.3 聚合物模具挤出成型过程的数值模拟
    9.3.1流率和牵引速度对两种聚合物熔体共挤出影响的数值研究
    9.3.2 数值模拟汽车密封圈口模内的非等温流动
    9.3.3数值模拟硬聚氯乙烯双螺杆模具挤出过程
    9.3.4 数值研究双螺杆挤出平行孔模具聚合物流场
    9.4 聚合物挤出注塑成型过程的数值模拟
    9.4.1塑化过程螺杆计量段三维流场的数值模拟
    9.4.2 螺杆转速和机筒温度对加工聚丙烯的影响
    9.5 聚合物挤出吹塑成型过程的数值模拟
    9.5.1 流速和温度对挤出吹塑型坯挤出胀大和垂伸影响的数值研究
    9.5.2 带把手HDPE油桶挤出吹塑型坯壁厚的数值模拟优化
    9.5.3多层聚合物包装容器吹塑过程的数值研究
    第9章练习题
    参考文献
    第10章 单聚合物复合材料成型制备新技术
    10.1 单聚合物复合材料的研究进展
    10.2 单聚合物复合材料的研发与聚合物流变性能
    10.2.1 基于聚合物熔体过冷性质制备单一聚合物复合材料
    10.2.2 冷模压烧结法制备聚四氟乙烯单聚合物复合材料
    10.2.3 PEN单聚合物复合材料的热压制备工艺与性能
    10.3 单聚合物复合材料注塑成型制备与其性能
    10.3.1 注塑制备聚丙烯单聚合物复合材料
    10.3.2 高密度聚乙烯单聚合物复合材料的注塑工艺
    10.3.3 用低分子量聚丙烯熔融纺丝高强度纤维
    10.4 单聚合物复合材料挤出成型制备与其性能
    10.4.1 挤出辊压制备聚乙烯单聚合物复合材料
    第10章练习题
    参考文献
    附录1 公式表
    附录1.1 不可压缩黏性流体流动微分型控制方程
    附录1.2 简单截面流道流体流动的计算公式
    附录1.3 张量的不变量
    附录1.4 拉普拉斯变换
    附录2 练习题答案
    附录3 物理量符号说明
    附录4 索引

作者简介
陈晋南,女,出生于1948年3月,教授、博导。留美博士,专业化学工程,主要从事动量、热量和质量传递机理,以及化工过程数值模拟的研究工作。在国内外权威刊物发表学术论文190余篇,专利13项,著作《传递过程原理》和《高等化工数学》分别由化学工业出版社和北京 理工大学出版社出版。2012年获北京市师德先进个人奖。
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