ИСТИНА

Задачи идентификации материальных функций из установочных экспериментов являются заключительным звеном между теоретической разработкой определяющего соотношения и применением его к моделированию поведения материалов на практике. Измерения в испытаниях должны быть воспроизводимы и точны, они должны обеспечивать достаточной информацией о материале. С этих позиций рассматривается эксперимент о сдвиговых гармонических колебаниях с большой амплитудой. Известно, что испытания на сдвиговые колебания малой амплитуды являются классическим методом исследования линейных вязкоупругих моделей, благодаря строгому теоретическому фундаменту (преобразование Фурье и ряды Фурье), а также легкости их реализации. Однако в большинстве технологических процессов деформации могут быть большими и быстрыми. Таким образом, для исследования и количественной оценки поведения нелинейных вязкоупругих материалов актуально получение протоколов испытаний и для случая колебаний с большими амплитудами. Оказывается существенным различие в анализе результатов эксперимента при малых и больших амплитудах. Линейно вязкоупругие модули находятся исходя из предположения чисто синусоидального (линейного) отклика напряжений, в то время как нелинейная реакция напряжения не является чисто синусоидальной. Это говорит о том, что определение вязкоупругих модулей при большой амплитуде колебаний нуждается в корректировке. Методология эксперимента с высоко амплитудными гармоническими сдвиговыми колебаниями стала популярна для широкого класса материалов среди реологических исследований начиная с 1962 года. Она применяется к полимерным расплавам и растворам, суспензиям, эмульсиям, биологическим макромолекулам, полиэлектролитам, поверхностно-активным веществам, магнитореологический эластомерам, полимерным нанокомпозитам и к другим вязкоупругим материалам. Измерения проводятся с помощью различного типа реометров (с регулируемой деформацией, регулируемым напряжением, ротационный и др.). Протоколы рассматриваемых испытаний в широком диапазоне частот и амплитуд деформации показывают высокое качество для различных сложных жидкостей. Для обобщения элементарной модели Максвелла на область конечных деформаций с объективной производной Гордона-Шоуолтера получено решение задачи, рассматривающей кинематику высоко амплитудных сдвиговых колебаний. Исследуется возможность определения характеристик материала (динамических модулей и др.) с помощью рассматриваемой модели.