流变学之伯格斯模型

食品粘弹性的力学模型——Burgers模型食品的粘弹性许多食品往往既表现弹性性质，又表现粘性性质。我们把这种既有弹性又可以流动的现象称为粘弹(visceolasticity)。基本概念：应力松弛:指试样瞬时变形后，在变形(应变)不变情况下，试样内部的应力随时间的延长而减少的过程。应力松弛实验（Stressrelaxationtests）Large-scaledeformationτ的物理意义：表征松弛过程进行的快慢。τ越大，表示材料的松弛过程进行的越慢，材料越接近理想弹性体σ---剪切应力ε---剪切应变速率蠕变：对粘弹性体施加一定的力（应力）时，其变形（应变）随时间的变化过程。蠕变恢复实验（creeprecoverytest）Small-scaledeformation贮存模量(storagemodulus)弹性模量G'损失模量(lossmodulus)粘性模量G''相角(phaseangle)tanδ=G''/G'模型力学模型有两个基本元件，即理想弹簧和理想黏壶。前者的力学性质符合虎克定律，用以模拟普弹形变，后者服从牛顿流体定律，用以模拟黏性形变。弹簧和黏壶可以串联也可以并联，或组成更复杂的多元件模型。作为机-电类比，弹簧和黏壶分别很像电路中的电容和电阻，前者在贮存电量，后者消耗电能串联并联联合串联方式装置的实验模型叫做麦克斯韦尔（Max-well）模型（由苏格兰物理学家C.MaxWell首先提出）。并联方式装置的实验模型叫做福格特（Viogt）模型。把这两种模型再以串联方式联合装置起来，就成为伯格斯（Burgers）模型。模型名称示意图模拟对象四元件模型Burger模型蠕变（线形聚合物）蠕变方程力学行为方程伯格斯模型应用实例乳清蛋白凝胶1.LadanRabiey(Canada)Effectofwheyproteinenzymatichydrolysisontherheologicalpropertiesofacid-inducedgels(2009).Smalldeformationtests----acontrolledstressrheometerCreeprecoverytest-----applyingaconstantshearstressof15and3Pafor300s,recoverywassubsequentlyrecordedforaperiodof300s.SimplifiedBurgerModel乳清蛋白凝胶2.JanaínaTelesdeFaria(Brazil).Evaluatingtheeffectofproteincompositionongelationandviscoelasticcharacteristicsofacid-inducedwheyproteingels(2013).byapplyinganinstantaneousshearstressof15Paonthesamplefor30min(creeptime);andsamplerecoverywassubsequentlymonitoredforanadditional20min(recoverytime).乳清蛋白凝胶乳清蛋白凝胶请老师同学提出宝贵意见