发布时间 : 星期一 文章聚合物流变学习题库更新完毕开始阅读33158dcb53d380eb6294dd88d0d233d4b04e3f08
25．说明假塑性流体剪切变稀的原因
第四章线性弹性与非线性弹性习题 一、基本概念：
1、 应变；应力；模量；泊松比
2、 高弹性；粘弹性；熵弹性；能弹性；储能函数 3、 线性粘弹性；非线性粘弹性； 二、问答：
1、不受外力作用，橡皮筋受热伸长；在恒定外力作用下，受热收缩，试用高弹性热力学理论解释 解：（1）不受外力作用，橡皮筋受热伸长是由于正常的热膨胀现象，本质是分子的热运动。 （2）恒定外力下，受热收缩。分子链被伸长后倾向于收缩卷曲，加热有利于分子运动，从而利于收缩。其弹性主要是由熵变引起的，值，所以，dl??Tdsf?0
即收缩，而且随T增加，收缩增加。 2、在橡胶下悬一砝码，保持外界不变，升温时会发生什么现象？
解：橡胶在张力（拉力）的作用下产生形变，主要是熵变化，即蜷曲的大分子链在张力的作用下变得伸展，构象数减少。熵减少是不稳定的状态，当加热时，有利于单键的内旋转，使之因构象数增加而卷曲，所以在保持外界不变时，升温会发生回缩现象。
1. 如果加一重物于交联橡皮筋，保持恒定的张力，当加热该橡胶时，重物位置如何变化？（ ）
A. 升高 B 降低 C 不变
2. 有关橡胶高弹性的描述正确的是（ ）？
A 弹性模量低 B 形变量较小 C 伸长时放热 D 回缩时放热
3. 产生高弹性的分子结构特征是 （ ）？ A 分子链具有一定柔性
B 分子之间具有强烈的相互作用
C 分子链之间化学键连接 D 常温下能够结晶 E 相对分子质量足够大
4. 对理想弹性的描述正确的是（ ）？
A. 形变的产生不需要时间；B 形变是缓慢恢复的；C 应力与应变成正比；D 弹簧具有理想弹性；
E 形变量总是很大.
3、聚合物的高弹性表现在哪些方面
4、试用分子运动的观点解释聚合物的高弹性
5、橡胶弹性理论的发展经历了哪些阶段，并阐述其要点 6、试述橡胶弹性热力学分析的根据和所得结果的物理意义 7、交联橡胶弹性的统计理论的根据是什么？ 它得出的交联橡胶状态方程告诉了我们什么？
Tds??fdl 中，f＝定
这个理论存在哪些缺陷。
8、 由橡胶弹性热力学和状态方程解释下列问题
(1)?挂有一个固定重量的物体的己拉伸的橡皮带，当温度升高时其长度减小. (2)?己被溶剂溶胀了的橡胶试样更符合理想橡胶理论方程
(3) 高联程度不同的同一橡胶品种，它们的模量、拉伸强度、断裂伸长率不相同
9、不受应力作用的橡皮筋，当受热时伸长，被一负荷拉长的橡皮筋，受热时缩短（负荷不改变时）试加以解释。
10、一种橡皮运输带，在动行中有一定的伸长，若在保持其伸长率不变的情况下，以下哪一种条件中使橡皮带的使用寿命长些
(1)在0℃或5℃使用(该橡胶Tg=-50℃) (2)采用同品种的低交联度和高交联度的制品
11、用自由能、熵和内能来说明橡胶和金属的弹性行为.
12. 试述各向同性弹性材料的杨氏模量、剪切模量、体积模量与泊松比之间的相互关系。
13. 与普通金属弹性相比，高聚物的高弹性有哪些特点？试从高弹性的热力学本质与分子运动机理解释这些特点。
第五章聚合物粘弹性习题 一、基本概念
1.静态粘弹现象；动态粘弹现象 2.滞后与内耗；蠕变；应力松弛
3.Bolzmann叠加原理、时温等效原理
二、分析判断
1、从分子运动观点分析，下列高聚物中抗蠕变能力最强的是( ) a.聚砜 b.聚四氟乙烯 c.聚氯乙烯
2、当模口长径比较大时，高聚物熔体挤出膨大现象的主要原因是( ) a.剪切速率越过某一极限值 b.熔体自身的弹性流变效应
c.入口处流体收敛，产生拉伸弹性形变
3、从弹簧和粘壶串联的Maxwell力学模型可以导出( ) a.ε(t)= ε∞e-t/τ b.ε(t)=ε∞(1-e-t/τ) c.σ(t)= σ(0) e-t/τ
4、高聚物的应力松驰现象, 就是随着时间的延长, 应力逐渐衰减到零的现象, 该说法( ) a,正确 b,不正确
5、形变过程中, 橡胶材料的泊松比( ) a,等于0.5 b,小于0.5 c,近似于0.5
6、日常生活中, 发现松紧带越用越松, 其原因( )
a,松紧带是高分子材料, 在使用过程中产生了玻璃化转变
b,松紧带是高分子材料, 在使用过程中产生了时间--温度等效现象 c,松紧带是高分子材料, 在使用过程中产生了力学损耗
d,松紧带是高分子材料，在使用过程中产生了应力松驰现象
7、聚合物材料在动态实验中，当中等频率（ω=1/a）时，储存模量（E’）和损耗模量（E’’）
均随频率迅速增大，并且均通过一极大值（ ）
8、利用聚合物材料减振降噪的原理,是高分子材料在动态载荷下可以产生力学损耗, 即可将振动能变成热能( )
9、同一聚合物随结晶度增加，其动态粘弹谱中E″峰向高温方向移动，tanδ峰的高度也随之增大（ ）
10、 高聚物的应力松驰现象，就是随时间的延长，应力逐渐衰减到零的现 象（ ）
三、填空与选择：
1、高分子量在高切变速率下，聚合物的Baras?效应公式（ ） 2、Maxwell模型主要用于描述（ ）。
3、理想弹簧与Kelvin模型串联组成的三元件模型可以很好地描述（ ）。 4、四元件模型可以很好地模述（ ）。
5. 关于聚合物的蠕变现象，正确的是（ ）？
A. 蠕变是不能回复的；B 外力去除后，交联聚合物的蠕变过程可以完全回复；C 高温下蠕变不明显；D 外力很大蠕变不明显.
6. 有关应力松弛现象的描述正确的是（ ）？
A 交联聚合物的应力可以松弛到0；B 线形聚合物的应力可以松弛到0；C 聚合物的刚性越大，应力松弛越慢；
D 温度低于Tg时，应力松弛很慢.
7.有关滞后现象的描述正确的是（ ）？
A 刚性聚合物的滞后现象比柔性聚合物明显；B 频率越高，滞后现象越明显；C 滞后现象随频率的变化出现极大值；D 在Tg附近滞后现象严重. 8. 关于WLF方程，说法正确的为（ ）。
A、严格理论推导公式 B、Tg参考温度，几乎对所有聚合物普遍适用 C、温度范围为Tg～Tg＋100℃
D、WLF方程是时温等效原理的数学表达式 9. Maxwell模型可以用来模拟（ ）。
A 线形聚合物的蠕变行为； B 交联聚合物的蠕变行为
C 线形聚合物的应力松弛行为; D 交联聚合物的应力松弛行为 10. Kelvin 模型可以用来模拟（ ）。
A 线形聚合物的蠕变行为； B 交联聚合物的蠕变行为
C 线形聚合物的应力松弛行为; D 交联聚合物的应力松弛行为
四、简答题
1、根据高分子链结构，判断下列聚合物内耗大小并排列成序， 顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶 2、用分子运动的观点解释聚合物的蠕变现象
3、在楼板上安装振动装置时，若楼板与机座间安放橡皮楼板的振动大大减弱或完全消失，为什么？
4、高聚物的应力松驰现象，就是随着时间的延长，应力逐渐衰减到零的现象。该说法正确否？
5、利用Maxwell模型解释线型聚合物的力学松驰现象
6、基础的粘弹性力学模型有串联与并联之分，串联模型用来描述高聚物的蠕变行为，并联模型用来描述高聚物的应力松驰现象。以上说法正确否？
7、如果把高分子材料在熔点或玻璃化以下进行退火处理，其蠕变速度有何变化? 为什么? 8、聚合物在玻璃化转变区域出现一个内耗峰,为什么?
9、简要描述高聚物粘弹性的两种理论，各自的优缺点为何? 你认为当前发展的方向是什么? 10，试讨论影响高聚物粘弹性的主要因素
11，被恒定应力拉长的橡皮筋在受热时长度缩短，为什么? 12，试从热力学第一、第二定律导出橡胶弹性回复力的表达式, 并讨论橡胶形变的基本特征. 13，请用四元件模型讨论线形高聚物的蠕变过程.
14，解释（1）塑料在交变外力作用下比在静态下耐热, 而橡胶在静态外力作用下比在动态下耐寒；（2）、天然橡胶拉伸时放热，回缩时吸热。
五、论述题
1、请选择适当模型推导应力松驰过程中应力与时间的关系 2、请用四元件模型讨论蠕变过程 4、请选用适当模型讨论应力松驰过程
5、选择适当的力学模型画出相应蠕变曲线，并写出其数学表达式 6、试述橡胶弹性与普弹性相比有哪些特点
7、在橡胶的应力─应变曲线中出现滞后的现象,试说明（１）对应于同一应力，回缩时的形变值大于拉伸形变值的原因（２）阐明拉伸曲线回缩曲线所包围的面积的物理意义（３）举例说明内耗在实际中的应用，并阐明内耗大小与作用力频率的相互关系及其在研究工作是的意义。
8、若在室温下(25℃)对橡皮筋(轻度交联橡胶)施加一适当的重物，试用曲线和公式表明其形变随时间的变化；今若提高试验时的温度(35℃)进行同样的试验，其形变随时间的变化会有何不同，解释之
9、橡胶硫化后，其结构和哪些性能发生了重要的变化? 发生了什么样的变化?
10、对理想弹性体(弹性模量为E)，理想粘流体(粘性系数为η)，Kelvin模型在t=0时加上一定的应变速度K，试写出应力随时间t变化的关系式, 并用图形表示之。 11、298K时PS的剪切模量为1.25×109N?m-2，泊松比为0.35，求其拉伸模量（E）和体积模量（B）是多少？并比较三种模量的数值大小。
12、PMMA 的Tg=105℃,问它在155℃时的应力松驰速度比125℃时快多少倍?
13. 如何从线形非晶态高聚物蠕变曲线求高聚物的粘度？12分别用线性座标和双对数座标画出线形非晶态高聚物和交联高聚物的应力松弛曲线示意图。 14. 能否说“温度愈高，蠕变速率和应力松弛速率愈快”？ 15. 试画出1)无规立构聚甲基丙烯酸甲酯，2)聚乙烯，3) 硫化乙丙橡胶，4) 固化环氧树脂，5)SBS热塑弹体，6)用顺丁橡胶共混改性的聚苯乙烯塑料的动态力学性能-温度谱（示意图），标出特征温度。当测试频增加时，曲线如何变化？
16. 画出题16中所列各高聚物的动态力学性能-频率谱(示意图)。当测试温度变化时，曲线如何变化？如何用动态力学法测定链段运动的最可几松弛时间？
17. 如何用1天至数天时间内的实验预测材料10年后的蠕变量？
第六章 聚合物的流变断裂