陳經(jīng)理 18117403825
流變學(xué)是自然科學(xué)的一個分支，它的研究對象是使用過程中結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的材料。當(dāng)然，任何自然科學(xué)都是從現(xiàn)實中提煉出來的，并通過唯象模型進行處理，以用于解釋現(xiàn)實生活中的現(xiàn)象。任何模型的創(chuàng)建并非為了反映對象的所有特征，而僅關(guān)心其中最重要的特征。液體和固體的概念也基于模型，它們的相關(guān)數(shù)學(xué)描述源自牛頓(Newton)和胡克(Hooke)的經(jīng)典著作。
Newton"研究了液體對容器中旋轉(zhuǎn)圓柱體的阻力。斯托克斯(Stokes)將其思想表達為更精確的形式，提出了一個類液體行為的定律，即 Newton-Stokes定律11.2]:
式中， 為剪切應(yīng)力; 產(chǎn)為形變速率。為簡便起見，可以認為這個力(或阻力)與運動速率成正比，比例系數(shù) 稱為黏度(或黏度系數(shù))。
Hooke 提出一個關(guān)于固體性質(zhì)的類似建議，指出應(yīng)力σE與形變成 正比:
σE = Eε (1.2)
比例系數(shù)E稱為楊氏模量。簡言之，Hooke 定律表明力與位移成正比。
上述兩個模型均可相當(dāng)精確地描述許多材料的特性。然而，也有許多材料并不能用 Newton-Stokes 定律和 Hooke 定律來描述。僅從液體和固體材料的經(jīng)典概念出發(fā)，工程實踐和日常生活中使用的大量真實材料都是“奇怪”和“不正?！钡?。從理論和應(yīng)用兩個方面，可以說流變學(xué)均涉及現(xiàn)實中的非 Newton 和非 Hooke物質(zhì)。
