
【化】 Bingham body
guest
be stranded; disaster; hardship
【醫】 mho
body; style; substance; system
【計】 body
【醫】 body; corpora; corps; corpus; leukocytic crystals; scapus; shaft; soma
Somato-
賓厄姆體(Bingham Plastic)是一種特殊的非牛頓流體模型,指在所受剪切應力未達到臨界值(屈服應力)時表現出類似固體的剛性行為,超過該臨界值後則像牛頓流體一樣産生連續變形的物質。其名稱源于美國化學家尤金·賓厄姆(Eugene C. Bingham)對該類流體的開創性研究。
屈服應力(Yield Stress)
賓厄姆體需克服特定屈服應力 (tau_0) 才能開始流動。當外部剪切應力 (tau < tau_0) 時,流體保持靜止;當 (tau geq tau_0) 時,流體發生粘性流動。數學表達式為: $$ tau = tau_0 + mu_p dot{gamma} $$ 其中 (mu_p) 為塑性粘度,(dot{gamma}) 為剪切速率。
流變行為
區别于牛頓流體(剪切應力與剪切速率呈線性正比),賓厄姆體的流變曲線在屈服點前為水平線(應變速率為零),之後呈線性上升(圖1)。
參考文獻
: ASTM International. Standard Test Methods for Rheological Properties of Non-Newtonian Materials by Rotational Viscometer.
: American Petroleum Institute. Recommended Practice for Field Testing Water-based Drilling Fluids.
“賓厄姆體”(Bingham fluid)是一種特殊的非牛頓流體,屬于塑性流體的一種,其特性介于固體和流體之間。以下是詳細解釋:
賓厄姆體的核心特征是存在一個臨界剪切應力(屈服應力):
賓厄姆體的本構方程可表示為: $$ tau = tau_0 + mu cdot dot{gamma} quad (text{當 } tau geq tau_0) $$ 其中:
當 $tau < tau_0$ 時,應變率 $dot{gamma}=0$,即材料保持剛性。
賓厄姆體廣泛存在于工業和自然界中:
牛頓流體的剪切應力與應變率成正比($tau = mu dot{gamma}$),而賓厄姆體需要先克服屈服應力才能流動,這使其在靜置時更穩定,適用于需要“靜止穩定、運動可控”的場景。
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