قوانين الانسياب نستطيع توضيحها بمساعدة الموديلات الميكانيكية. عناصر الانسياب موضحه في الشكل 5.14 .
إن المواد التي تخضع لقانون هوك تمثل بواسطة helical spring حيث يثبت السبرنك عند احد النهايات بينما يتم تسليط القوى في النهاية الحرة وعندها فان السبرنك يتمدد وينكمش عندما تُزال القوى.
إن كمية التمدد تعتمد على حجم القوى وان التمدد يمثل المرونة الفورية للسبرنك وان نسبة (الإجهاد- انفعال ) تعرف بمعامل المرونة.
أما ( (Newtonian elementيمثل انسياب اللزوجة النقي حيث يدعى ب dashpot ويتكون من tube يملئ بزيت مع ترك سماحيه بسيطة تسمح للمكبس بان يتحرك .إن سحب ودفع المكبس يجعله يتحرك داخل tube بمعدلات محدده وتتناسب مع القوة وعندما تُزال القوة فأن الحركة تتوقف والمكبس يبقى في مكانهِ .لأي جسم فأن معدل الانفعال يتناسب مع الإجهاد المسلط وثابت التناسب هو معامل اللزوجة وكما هو معروف فان معامل اللزوجة يكون غير خطي في الطبيعة .
(Stvenant element) وهو موديل يبين الجريان المرن اللزج ويتكون من ثقل يستقر فوق منضده بشكل أفقي عند تحريك الثقل فان الاحتكاك بين الثقل والمنضدة يجب أن يكون كبير فإذا تم تسليط قوة قليله لتحريك الثقل فلا يتكون تأثير ولكن إذا تم تسليط قوه كافيه فأن الثقل يتحرك على المنضدة وإذا تم تحريك الثقل مرةً أخرى فأن الثقل سيستقر في مكان جديد لذالك فأن هذا يمثل قانون كولومب لانزلاق الكتل على السطوح الجافة.
في الحقيقة فان (St vanat element) موديل ذو خلل حيث انه يمثل الانسياب اللدن بشكل مشابه للانسياب اللزج والقوة المستقرة تنتج معدل ثابت من الحركة . ومن اجل علاج النقص فأن الشخص يستطيع أن يكّون مجموعه متكونة من ثقل وdashpot مرتبه بشكل متوازي وبذلك فان الثقل يبين السلوك أسفل نقطة الخضوع وdashpot يبين حركة الانسياب
وبواسطة اتحاد الموديلات الرئيسية بطرق مختلفة نستطيع تمثيل سلوك البوليمرات بشكل دقيق تقريباً حيث أن الأنواع المعقدة من سلوك الانسياب نستطيع توضيحها.أبسط اتحاد بين الموديلات الرئيسية هي اتحاد موديل ماكسويل وكلفن (or voight )
حيث إن موديل (Maxwell element) يتكون من spring &dashpot متصلان بشكل متسلسل وان الانفعال الكلي في هذا الموديل نستطيع إيجاده بواسطة جمع معدل الانفعال ل spring و dashpot وفي هذا الموديل إذا تم السحب بسرعة إلى انفعال محدد مسبقاً وتم الحفاظ على هذا المعدل من الانفعال فأن الإجهاد يقل باستمرار بسبب الانسياب في dashpot وان معدل الانسياب عند أي لحظه يتناسب مع القوة كما في حالة تمدد السبرنك حيث إن القوه تنخفض اُسياًexponentially وذلك يعني في حالة رسم منحني بين لوغاريتم القوه والزمن فان ذلك يعطي خط مستقيم ومن هذا الخط نستطيع إيجاد الوقت المستغرق للقوه من اجل التقليل إلى1/eth من قيمتها الابتدائية.لذلك هذا الموديل يبين الانخفاض الاسي البسيط لمعامل المرونة تحت حالات إجهاد الاسترخاء وان Maxwell element للسوائل غير النيوتنيه وان هذا الموديل جزء من التشوه المرن اللزج.ومن الجدير بالذكر إن هذا الموديل غير ملائم لحالات الزحف.
أما(Kelvin element )or (voight element ) يتكون من spring & dashpot مرتبين بشكل متوازي يتم تجهيز load ليسبب الزحف لكن بنسبه مستمرة التناقص لان السبرنك باتجاه الشد وان إزالة load يسمح بتكون زحف بطئ ومتعاكس بسبب تمدد السبرنك لذالك لايتكون تشوه فوري ل dashpot.
البوليمرات كالنايلون والمطاط والبولي أستر يكون انسيابها مشابه لموديل ماكسويل/كلفن.
نستطيع تمثيل الزحف أيضا بواسطة أربعة عوامل متكونة من voight element في سلسله مع Maxwell element بعد تطبيق الإجهاد الأولي فأن k1 للسبرنك يمثل المرونة الفورية وان dashpot (d1 ) يتحرك بمعدل ثابت وعند إزالة الإجهاد فأن التأثيرات النسبية (k2,d2) تبين الاستجابة هل هي مرونة أو لدونه. وان نسبةelastic/plastic نستفاد منها لبيان السلوك الميكانيكي للايلاستوميرات.
المادة المعروضة اعلاه هي مدخل الى المحاضرة المرفوعة بواسطة استاذ(ة) المادة . وقد تبدو لك غير متكاملة . حيث يضع استاذ المادة في بعض الاحيان فقط الجزء الاول من المحاضرة من اجل الاطلاع على ما ستقوم بتحميله لاحقا . في نظام التعليم الالكتروني نوفر هذه الخدمة لكي نبقيك على اطلاع حول محتوى الملف الذي ستقوم بتحميله .
|