Obiectul, notiunile si fundamentele reologiei

Obiectul, notiunile si fundamentele reologiei

Reologia ca stiinta s-a constituit in secolul XX. In anul 1929 Societatea americana de reologie accepta definitia data de Eugene C. Bingham: "reologia este stiinta care se ocupa cu studiul deformarii si curgerii materiei". Prima utilizare a cuvantului " reologie " este creditata lui Bingham pe la 1928 cand descrie motto-ul subiectului ( " panta rei "- totul curge) de la lucrarile lui Heraclit, filosof activ in Grecia pre - Socrate in jurul anului 500 i.Ch.

Etimologia cuvantului reologie: denumirea de reologie deriva de la cuvintele grecesti curgere si stiinta, deci stiinta curgerii. Dar curgerea este o deformare.

Reiner in 1964 remarca tautologia si defineste reologia ca stiinta deformarii materiei ( include si curgerea ). Definitia nu este completa deoarece exista si alte stiinte care se ocupa de curgere si deformare. Cu studiul curgerii si deformarii corpurilor se ocupa si alte stiinte care deriva din ramura de baza a fizicii: mecanica.

Stiinte adiacente:

In aceste conditii trebuie delimitate obiectele acestor stiinte de obiectul reologiei.

stiintele adiacente sunt pur teoretice.

Obiectul reologiei. In legatura cu obiectul reologiei sunt multe pareri, altele chiar contradictorii. Unii considera reologia ca stiinta generala a mecanicii corpurilor continue ce ar include toate subramurile acesteia. Altii restrang obiectul si considera ca reologia studiaza numai corpurile cu proprietati multiple, cu comportare neliniara. Dar urmarind evolutia stiintelor ce studiaza curgerea si deformarea se poate defini usor obiectul reologiei:

Euler cand a dedus ecuatiile diferentiale ale curgerii unui fluid ideal lipsit de

viscozitate si incompresibil, a facut uz in ipotezele initiale de o ecuatie reologica banala

( ) . (3.1.)

Navier si Stokes cand au dedus ecuatiile diferentiale ale curgerii unui fluid

real s-au bazat pe principiul conservarii impulsului si pe ecuatia reologica a fluidului newtonian.

Lame, Beltrami si Mitchell cand au dedus ecuatiile diferentiale ale corpului

perfect elastic s-au bazat pe ecuatiile de echilibru si ecuatia reologica liniara a lui Hooke.

Cand au fost deduse aceste ecuatii, reologia nu era constituita ca stiinta. Domeniul reologiei este interdisciplinar. Reologia ofera stiintelor teoretice adiacente modele reologice. Reologia are un pronuntat caracter teoretic si aplicativ. Reologia si-a extins sfera investigatiilor asupra multor corpurri si a aparut: hemoreologia ( reologia serului sanguin ), reologia pamanturilor, reologia materialelor de constructie, reologia rocilor, reologia comprimatelor medicamentoase, reologia polimerilor. Acestea nu formeaza noi ramuri de stiinta ci se incadreaza in domeniul reologiei aplicate. Definitia recenta aparuta este: "reologia este stiinta care se ocupa cu studiul raportului intre semnalul aplicat si raspunsul rezultat":

Comportarea reologica a unui material =

=

- legea lui Hooke

- legea lui Newton a viscozitatii

Deformare liniara:

Fig. 3.1. Deformare liniara

- alungirea relativa Cauchy

- alungirea relativa Hencky

Dezvoltarea in serie Taylor a functiei in jurul punctului x=0:

Dezvoltarea in serie Taylor a functiei in jurul punctului :

Deformare unghiulara:

Fig. 3.2. Deformare unghiulara

;

Realizarea unor produse finite dintr-un polimer sintetic importante in tehnica sau economie include si operatia de de formare in sensul prelucrarii.

Conceptia si conducerea tehnologica a acestor utilaje se sprijina evident pe legile fundamentale ale fizicii si chimiei carora, ori de cate ori este posibil li se da o exprimare matematica.

Scopul cursului consta in formularea cantitativa a proceselor de curgere, astfel incat analiza rezultata sa permita o dimensionare si o operare rationala a utilajelor si proceselor respective.

Schema obtinerii modelelor matematice ale proceselor de curgere: