弹粘性流体英文解释翻译、弹粘性流体的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 elastico-viscous fluid
分词翻译:
弹的英语翻译:
ball; bomb; flip; pellet; play; shoot; spring
【医】 bomb; bullet
粘的英语翻译:
mucosity; paste; stick; viscidity
【建】 mucopeptide
流体的英语翻译:
fluid; liquid; water
【化】 fluid
专业解析
弹粘性流体(Viscoelastic Fluid)是一种同时具备粘性流体(Viscous Fluid)和弹性固体(Elastic Solid)特性的复杂流体。其核心特征在于,在受力变形时,既会像粘性流体(如蜂蜜)那样产生不可逆的流动和能量耗散(粘性行为),又会像弹性固体(如橡胶)那样储存部分能量并产生可恢复的变形(弹性行为)。这种双重特性使其力学响应与时间相关,表现出记忆效应和应力松弛等现象。
核心特性解释
-
粘性行为 (Viscous Behavior):
- 当受到剪切力时,流体层之间发生相对运动(流动)。
- 剪切应力与剪切速率(速度梯度)成正比,遵循牛顿粘性定律或其推广形式(对于非牛顿流体)。
- 能量以热的形式耗散,变形不可逆。
- 汉英对应:粘性 - Viscosity / Viscous。
-
弹性行为 (Elastic Behavior):
- 当受到瞬时应力(如突然拉伸或剪切)时,流体会像固体一样发生瞬时、可恢复的变形。
- 应力与应变成正比,遵循胡克定律或其推广形式。
- 能量被储存起来,当应力移除后,变形部分或完全恢复。
- 汉英对应:弹性 - Elasticity / Elastic。
-
时间依赖性 (Time-Dependence):
- 这是弹粘性流体最显著的特征。其力学响应(应力、应变)强烈依赖于时间或变形的历史。
- 应力松弛 (Stress Relaxation):如果流体被突然施加一个固定的应变并保持,其内部应力会随时间逐渐衰减(松弛)。
- 蠕变 (Creep):如果流体被突然施加一个固定的应力并保持,其应变会随时间逐渐增加。
- 滞后效应 (Hysteresis):在周期性加载-卸载过程中,加载路径和卸载路径不重合,形成一个滞后环,表明能量耗散。
微观机理
弹粘性通常源于流体内部存在微观或介观结构(如高分子链、悬浮颗粒、胶束、液晶相等)。这些结构在流动或变形时:
- 可以像弹簧一样储存能量(弹性贡献)。
- 其相对运动或重排受到阻力,导致能量耗散(粘性贡献)。
- 结构本身的重构需要时间,导致了观察到的记忆效应和时间依赖性。
典型例子
- 高分子溶液/熔体 (Polymer Solutions/Melts):如熔融塑料、橡胶、洗发水、油漆。高分子链的缠结和解缠结是弹性的主要来源。
- 悬浮液 (Suspensions):如血液(含红细胞)、泥浆、牙膏。颗粒间的相互作用和结构形成是关键。
- 胶体 (Colloids):如某些化妆品、墨水。
- 生物流体 (Biological Fluids):如唾液、关节滑液、细胞质(常表现出复杂的弹粘性)。
- 某些表面活性剂溶液 (Surfactant Solutions):如形成蠕虫状胶束的溶液。
工程与科学意义
理解弹粘性流体的行为在众多领域至关重要:
- 聚合物加工:注塑、挤出、吹塑过程中,流体的弹粘性影响产品形状、表面质量和内应力。
- 石油工业:钻井泥浆、压裂液的弹粘性影响携砂能力、减阻效果和地层伤害。
- 食品工业:酱料、面团、奶油的质地和口感与其弹粘性密切相关。
- 化妆品与个人护理:乳液、凝胶的涂抹感、稳定性和感官特性受弹粘性控制。
- 生物医学:血液流变学(影响血栓形成、微循环)、药物递送(凝胶载体)、组织工程。
- 润滑:某些高性能润滑剂需要特定的弹粘性来形成有效的润滑膜。
汉英关键术语对照
- 弹粘性流体 (Tán Niánxìng Liútǐ): Viscoelastic Fluid
- 粘性 (Niánxìng): Viscosity / Viscous
- 弹性 (Tánxìng): Elasticity / Elastic
- 应力松弛 (Yìnglì Sōngchí): Stress Relaxation
- 蠕变 (Rúbiàn): Creep
- 剪切稀化 (Jiǎnqiē Xīhuà): Shear Thinning (一种常见的非牛顿弹粘行为)
- 法向应力差 (Fǎxiàng Yìnglì Chā): Normal Stress Differences (弹粘流体的标志性现象)
- 松弛时间 (Sōngchí Shíjiān): Relaxation Time (表征弹性记忆的时间尺度)
- 流变学 (Liúbiànxué): Rheology (研究物质变形与流动的科学)
权威参考来源
- 《英汉流变学词汇》(English-Chinese Dictionary of Rheology): 由中国化学会、中国力学学会流变学专业委员会组织编写,收录了流变学领域包括弹粘性流体在内的专业术语及其汉英对照。该词典是中文流变学界的重要参考工具。
- Springer Materials: The Landolt-Börnstein Database: 这个庞大的材料科学数据库包含详细的物质属性数据,其中关于聚合物、复杂流体的章节提供了弹粘性流体的定义、模型和实验数据。其术语定义具有高度权威性。
- IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) - Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): 作为国际化学术语标准,IUPAC Gold Book 对“viscoelasticity”和“viscoelastic material/fluid”有明确定义,强调其同时具有粘性耗散和弹性储能的性质。这是化学和材料科学领域的核心参考。
- ASTM International (American Society for Testing and Materials): ASTM 发布了许多关于流变学测试的标准(如 ASTM D3835, D7175 等),这些标准文件中明确定义了与弹粘性流体测试相关的关键术语(如 relaxation modulus, creep compliance),是工程应用和标准化的重要依据。
- 大学流变学教材: 如 R. B. Bird, R. C. Armstrong, O. Hassager 所著的 Dynamics of Polymeric Liquids (Vol 1: Fluid Mechanics),或 G. W. Scott Blair 的经典著作 Elementary Rheology。这些教材系统地定义了弹粘性流体及其行为,是学术研究和教育的基石。
网络扩展解释
“弹粘性流体”这一表述可能存在术语混淆,正确的学术术语应为粘弹性流体(Viscoelastic Fluid)。以下是详细解释:
一、定义与基本特性
粘弹性流体是一种兼具粘性流体和弹性固体特性的特殊物质。其核心特征在于:
- 粘性:表现为流动时存在内摩擦阻力,能量会因剪切作用逐渐耗散(类似蜂蜜的流动特性)。
- 弹性:受到外力作用时能暂时储存能量,并在外力撤去后部分恢复原有形状(类似橡胶的弹性)。
二、典型流变现象
粘弹性流体的特殊性质会引发以下现象:
- 爬杆效应(Weissenberg效应):搅拌时流体沿旋转杆向上爬升,而非形成凹面。
- 挤出胀大:流体从细管挤出后直径显著增大,如口香糖拉伸后的膨胀。
- 无管虹吸:流体可形成自持的虹吸流,即使虹吸管被抽出仍能持续流动。
三、应用领域
粘弹性流体的双重特性使其在多个领域具有重要价值:
- 生物医学:用于药物缓释系统设计,模拟血液等生物流体的复杂行为。
- 工业加工:优化高分子材料(如塑料、橡胶)的注塑成型工艺。
- 能源开发:研究原油在管道中的流动特性,提高输送效率。
四、与纯粘性流体的区别
普通粘性流体(如牛顿流体)仅表现能量耗散,而粘弹性流体同时具备能量储存与耗散机制,导致其流动行为更复杂,需用本构方程描述应力-应变关系。
如需进一步了解具体数学模型或实验现象,可参考流体力学教材或相关研究文献。
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