
流變學(Rheology)是研究物質流動與變形行為的交叉學科,其名稱源自希臘語"rheo"(流動)和"logia"(研究)。根據《中國大百科全書》的定義,該學科主要探究材料在外力作用下的黏性、彈性和塑性響應,建立應力-應變-時間的本構關系。
從漢英對照角度分析,"流變學"對應英文術語"Rheology",《牛津科技詞典》将其解釋為"研究物質流動特性的科學,特别關注非牛頓流體和黏彈性材料"。該學科研究範圍覆蓋熔體、懸浮液、聚合物等複雜體系的力學行為。
國際流變學會(The Society of Rheology)指出,流變學的核心理論包含三大定律:牛頓黏性定律($tau = eta dot{gamma}$)、胡克彈性定律($sigma = Eepsilon$)以及聖維南塑性定律。這些基礎公式構成了材料流變特性分析的數學框架。
在工業應用方面,美國材料試驗協會(ASTM)标準顯示,流變學技術已廣泛應用于食品加工(如巧克力塗層黏度控制)、石油開采(鑽井液流變特性優化)、制藥(藥膏塗抹性改良)等二十餘個領域。中國标準化研究院數據顯示,相關測試标準已超過50項。
學科發展史上,1929年賓漢(E.C. Bingham)正式提出"Rheology"術語,我國錢人元院士在1950年代率先開展高分子流變研究。當前該學科與計算力學、微納技術深度融合,形成智能流變學等新興分支。
流變學是研究物質流動與變形規律的科學,其核心在于分析材料對外力作用的響應特性。以下是綜合多來源的詳細解釋:
流變學(Rheology)源于希臘語"rheos"(流動)和"logos"(科學),主要研究物質在應力、應變、溫度、時間等條件下發生的變形與流動規律。它屬于力學分支,關注介于理想固體(胡克彈性體)和理想液體(牛頓流體)之間的複雜物質行為。
主要針對具有粘彈性的物質:
通過三個維度描述流變特性:
流變學具有廣泛實用價值:
該學科通過建立本構方程,将宏觀力學行為與微觀結構關聯,為材料性能預測和工藝優化提供理論支持。如需更深入的專業知識,可參考流變學教材或相關科研文獻。
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