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非对称应力状态下的各向异性粘弹流体流动研究

批准号10772177 学科分类非传染病流行病学 ( H2610 )
项目负责人时景璞 负责人职称 依托单位中科院成都信息技术股份有限公司
资助金额0.00
万元
项目类别面上项目 研究期限2008 年 01 月 01 日 至
2010 年 12 月 31 日
中文主题词非对称应力张量; 各向异性粘弹流体本构方程; 拉伸-剪切流动; 测粘-拉伸流动; 液晶高分子
英文主题词

摘要

中文摘要 在有非对称应力张量的各向异性粘弹流体-液晶高分子液体共转型本构方程基础上,研究各向异性粘弹流体管内、收缩管内和环形空间内拉伸-剪切流动和测粘-拉伸流动,重点研究非对称应力状态对其流体运动的影响,分岔形成机制,拉伸启动过程中应力随时间变化, 不稳定性过程中的振荡规律等, 对其流体流变特性和取向运动的影响, 进一步发展其流体的有非对称应力的共转型本构理论. 研究中采用以剪切为主的拉伸-剪切流动方法和以拉伸为主的测粘-拉伸流动方法研究其流动, 采用计算机智能解析方法,将流体运动的偏微分方程简化为常微分方程组,并获得解答, 用符号运算软件Maple 完成公式、方程推导和求解绘图. 从液晶高分子加工过程归纳出以上两类各向异性流体流动,有很重要的应用背景.本项目研究在非对称应力状态下的各向异性粘弹流体流动, 有显著的应用基础理论创新意义,国内、外文献中未见报导,是本项目研究区别于其它项目的主要特点.
英文摘要
结题摘要 研究非对称应力状态下各向异性粘弹流体流动。引进了各向异性简单流体的新概念,在共转坐标系中引进是客观量的自旋张量,构建各向异性粘弹流体-液晶高分子新概念非对称本构方程。从理论上证明法向应力差两次符号变化的规律,新理论更具有普遍性。提出法向应力差两理论原理,导出物质函数之间关系,简化了本构方程。研究了各向异性粘弹流体剪切流动、剪切-拉伸流动、小振幅旋转振荡剪切流动、稳定性等。重要创新性贡献: 1、从理论法证明液晶高分子液体第一、第二法向应力差符号两次变化规律。2、在本构方程基础上,从理论预测高分子熔体挤出拉伸过程中熔体挤出时反挤出账大、拉伸粘度分岔,形成拉伸不稳定性,解释实验发现的材料特殊流变行为。3. 本抅方程非对称性导致第一,第二剪切应力和第一、第二复表观粘度 以及储能模量 和耗能模量 。4. 各类剪切-拉伸的稳定性准则。以上成果均显著区别于国内、外同类研究。将连续介质理论与液晶高分子科学结合,创立了各向异性流体-液晶高分子连续介质理论,是基础理论方面的重大进展, 开拓了全新研究方向,是对经典的Leslie-Ericksen 理论的重大突破,由此可以完成一系列理论和应用研究。

成果

序号 标题 类型 作者
1 各向异性粘弹流体–液晶高分子本构方程及其流体力学研究进展 期刊
2 An unsymmetric constitutive equation for anisotropic viscoelastic fluid Beijing: 期刊
3 Computational Analytical Approach to Shear -Extensional Flow in Fiber spinning of Liquid Crystalline Polymer Melt 期刊
4 各向异性粘弹流体-液晶高分子剪切拉伸薄板不稳定性 会议
5 液晶高分子溶液本构方程连续介质理论及其流动研究进展 会议

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