《聚合物加工流變學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

《聚合物加工流變學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱FoundationofPolymerRheology一、課程基本信息學(xué)

分：2.0學(xué)

時：32考核方式：各教學(xué)環(huán)節(jié)占總分的比例：作業(yè)及平時測驗：30%，期末考試：70%中文簡介：聚合物加工流變學(xué)基礎(chǔ)是高分子材料與工程專業(yè)成型加工方向的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程介紹了聚合物流變學(xué)的基本概念、聚合物溶液和熔體的基本流變特性及主要影響、以及聚合物流變性能的測試等。高分子材料的加工成型幾乎都是在流動狀態(tài)下進(jìn)行的。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握聚合物的流變性質(zhì)，為改進(jìn)聚合物加工工藝條件、制品性能以及加工機(jī)械的設(shè)計提供理論上的指導(dǎo)。二、教學(xué)目的與要求1．使學(xué)生對高分子材料加工過程的基本原理，主要包括高分子材料在成型加工過程中的基本流變學(xué)原理和傳熱學(xué)原理有比較全面的認(rèn)識。結(jié)合高分子物理學(xué)、材料加工工藝學(xué)、加工機(jī)械及模具設(shè)計，理解高分子材料的流變性質(zhì)與材料的結(jié)構(gòu)、性能、制品配方、加工工藝條件、加工機(jī)械及模具的設(shè)計和應(yīng)用之間的關(guān)系。2．掌握高分子材料的基本流變學(xué)性質(zhì)；了解研究高分子材料流變性質(zhì)的基本數(shù)學(xué)、力學(xué)方法；掌握測量、研究高分子材料流變性質(zhì)的基本實(shí)驗方法和手段。為進(jìn)一步學(xué)習(xí)《聚合反應(yīng)工程》、、《高分子材料成型加工工藝學(xué)》、《高分子材料成型加工機(jī)械》、《模具設(shè)計》等課程打下基礎(chǔ)。3．討論典型高分子材料成型加工過程的流變學(xué)原理，討論多相聚合物體系（復(fù)合材料）的流變性質(zhì)，為分析和改進(jìn)生產(chǎn)工藝、指導(dǎo)配方設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用高分子材料提供一定的理論基礎(chǔ)。三、教學(xué)方法和手段授課方式為課堂講授為主，輔以實(shí)驗教學(xué)，且與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合，通過習(xí)題使學(xué)生加深對教學(xué)內(nèi)容的理解，通過思考題鼓勵學(xué)生思考問題和參閱文獻(xiàn)。教學(xué)方法上，通過講授高分子流變的特點(diǎn)和原理，同時將課程學(xué)習(xí)與高分子的熱點(diǎn)研究相結(jié)合。課程教學(xué)中引入多媒體教學(xué)，采用新穎、多樣的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與求知的欲望。四、教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)學(xué)時分配第一章

緒論21.

流變學(xué)概念、高分子流變學(xué)研究的內(nèi)容和意義

理解12.

高分子液體的奇異流變現(xiàn)象掌握1

重點(diǎn)與難點(diǎn):聚合物奇異流變現(xiàn)象

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):熟練掌握幾種高分子液體的奇異流變現(xiàn)象，獨(dú)立完成課后習(xí)題。第二章

流變學(xué)的基本概念41.流體形變的基本類型掌握12.應(yīng)力張量和應(yīng)變張量掌握23.本構(gòu)方程和材料函數(shù)理解1

重點(diǎn)與難點(diǎn)(每章最后):不同類型流體形變的應(yīng)力應(yīng)變張量表示法

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):能夠準(zhǔn)確寫出三種簡單實(shí)驗的應(yīng)力應(yīng)變的張量表示法。第三章

高分子流體的流變模型51.牛頓流體與廣義牛頓流體掌握12.冪律流體模型掌握13.賓漢流體模型、觸變流體模型、震凝性流體模型理解14.高分子流體的粘彈行為掌握2

重點(diǎn)與難點(diǎn)(每章最后):聚合物流體的流變類型及流變曲線

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):能夠準(zhǔn)確判斷聚合物流體類型，繪出不同聚合物流體的流變曲線。第四章高分子流體的流動分析51.高分子流體在圓管中的流動掌握22.平行板間的壓力和拖曳流動理解13.環(huán)形圓管中的壓力和拖曳流動掌握2

重點(diǎn)與難點(diǎn):在不同流動狀態(tài)下的流體的運(yùn)動數(shù)學(xué)方程

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):能夠利用流體的流動方程計算解決實(shí)際的流體流動問題。第五章高分子流體流動的影響因素61.剪切速率對粘度的影響理解12.分子量對粘度的影響掌握13.分子形狀對粘度的影響掌握14.粘度的時間、壓力依賴性理解15.溫度對粘度的影響（流動活化能、WLF方程等）掌握2

重點(diǎn)與難點(diǎn):影響高分子流體流動的因素，重點(diǎn)是溫度、分子量對流體運(yùn)動的影響。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):能夠綜合分析高分子流體的流動影響因素。第六章流變儀的基本原理與應(yīng)用61.毛細(xì)管流變儀（基本結(jié)構(gòu)、流場分析、測試方法與應(yīng)用）掌握12.旋轉(zhuǎn)流變儀（基本結(jié)構(gòu)、流場分析、測試方法與應(yīng)用）掌握12.1錐板理解12.2平行板理解12.3同軸圓筒掌握13.轉(zhuǎn)矩流變儀（基本結(jié)構(gòu)、流場分析、測試方法與應(yīng)用）掌握1

重點(diǎn)與難點(diǎn):各種流變儀的工作原理與應(yīng)用

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):熟練掌握各種流變儀的基本原理和測試方法。第七章流體的運(yùn)動方程及應(yīng)用41.連續(xù)方程理解12.動量方程了解13.能量方程理解14.加工過程的數(shù)學(xué)分析理解1

重點(diǎn)與難點(diǎn):注射、擠出加工過程中的數(shù)學(xué)分析

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):了解各種實(shí)際加工過程流場的數(shù)學(xué)分析

五、推薦教材和教學(xué)參考資源推薦教材：1.

史鐵鈞,吳德峰.高分子流變學(xué)基礎(chǔ).北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2009.06教學(xué)參考資源：1．吳其曄.《高分子材料流變學(xué)》(第一版）.北京：高等教育出版社，2002.102．顧國芳，浦鴻汀.《聚合物流變學(xué)基礎(chǔ)》（第一版）.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2000.01

3.

王玉忠,鄭長義.《高聚物流變學(xué)導(dǎo)論》（第一版）.成都:四川大學(xué)出版社,1993.07。4.

周彥