血液流变学电子教案2-1、2

第一节应变与应力第二节物体的粘弹性第三节牛顿粘滞定律第四节园管内的泊肃叶流动第五节非牛顿流体的流变性第一节应变与应力形变现象水随形变，变则生，不变则死，我们之所以能走路，能奔跑，就是因为脚掌发生了形变。脸部发生形变，才展现出丰富的表情。人脸造型与人脸表情动画研究就是研究脸部各块的形变规律。第一节应变与应力（1）概念：物体在外力的作用下，其形状和大小发生改变。（2）分类一：拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转形变第一节应变与应力拉伸压缩弯曲剪切扭转第一节应变与应力弹性形变：形变不超过一定限度，撤去外力后，物体能够完全恢复原状的形变。塑性形变：形变超过一定限度，撤去外力后，物体不能够完全恢复原状的形变。形变（2）分类二：第一节应变与应力（1）概念：物体发生形变时，变化的相对量。物理意义：描述形变的程度。（2）应变的分类0ll一、应变线应变体应变切应变线应变0l0llFF第一节应变与应力物体上两互相垂直的微小线段，在其形变后其角度的改变值。'AAtgOA体应变切应变0VVFF应变特点：没单位的纯数,与原来的长度、体积或形状都没关系。0V0VV第一节应变与应力二、应力外力、内力（分子力）应力：物体内单位面积上的内力。第一节应变与应力表达式：SFT法向应力：切向应力：SFndSdFnSFdSdFdFTdS应力是矢量，单位N/m2（牛顿/米2）应力＝形变时的内力/内力作用面积第一节应变与应力应力的物理意义应力具有局部特征，可以表示相应位置上的受力强度，它的物理意义反映了物体发生形变时的内力分布情况。应变与应力的关系一一对应关系，即什么样的应变产生什么样的应力。张应力、压应力（P）、剪应力。应力与形变的关系一般来说，同一个弹性体，应力越大，形变越大。第二节物体的粘弹性一、物体的弹性1.受外力后变形，且有恢复原状的反弹力；2.在极限范围内，外力消失后会恢复原状；3.在极限范围内，伸长或压缩的程度与所加外力的大小有一定的关系。三大特点：第二节物体的粘弹性一、物体的弹性EE：杨氏模量，其大小由材料的性质决定，并受温度的影响。温度一定时，E值不变。胡克定律：应力不超过一定极限，应力与应变成正比。遵从的规律第二节物体的粘弹性二、物体的粘性研究对象：所有流体因为存在内摩擦力（粘滞力），即剪应力流体流动时，为什么会具有粘性？量度物体粘性程度的物理量就是粘度。第二节物体的粘弹性粘性与弹性的区别：1.只有在流体各层相对运动时，才表现出粘性，而弹性是瞬时的响应；2.弹性体在外力消失后恢复原状，而粘性流体会流掉，不能恢复原状；3.弹性能可储存起来做功，而粘性则把能量耗散变热。第二节物体的粘弹性三、物体的粘弹性既具有流体的性质，也具有固体的性质。任一点任一时刻的应力状态，不仅取决于当时当地的应变，而且与应变的历史过程有关，即材料是具有“记忆”的。研究对象粘弹体的特点：粘弹体，比如蛋清、唾液、生物材料中的液体固体（关节液、软骨、皮肤等）。粘弹性流体有沿旋转棒向上爬的倾向。如果把粘弹性流体放入容器，它会沿容器壁向上爬升。关于粘弹性流体的一些有趣的现象对于粘弹性流体，由于拉伸粘度随着变形速率增加而增加，这个比值可达到10～103量级。因此在伸长流动中会产生开口虹吸现象。如果把管子一端插入粘弹性流体，由于虹吸作用，流体经管道流出。如果把插入流体中的管端提出液面,流体仍然会被吸引上来。第二节物体的粘弹性粘弹性流体从管内自由流出时，通常可以看到射流膨胀现象,这种现象称为挤出物膨胀（如图）。例如，聚苯乙烯在175～200℃条件下较快挤出时,直径膨胀达2.8倍。以上现象都是由于粘弹性流体受剪切时产生法向应力差的结果。第二节物体的粘弹性第二节物体的粘弹性粘弹体的特点主要有四个：时间应力应变时间1.应力松弛：当粘弹体突然发生应变时，若保持应变恒定，则应力将随时间的增加而缓慢减小，这种现象称为应力松弛。如：血管、血液第二节物体的粘弹性粘弹体的特点主要有四个：应力时间2.蠕变：当粘弹体突然发生应变时，若保持应力恒定，则应变将随时间的增加而增大。如：关节、软骨时间应变第二节物体的粘弹性3.应力滞后：对粘弹体进行加载和减载实验，可测得加载时的应力-应变曲线与减载时的应力-应变曲线不重合。且在任一应变下，加载时的应力比减载时的应力大，形成应力滞后环。粘弹体的特点主要有四个：应力应变如：血液、红细胞第二节物体的粘弹性粘弹体的特点主要有四个：4.延迟弹性：对弹性体，应变对应力的响应不能即时达到平衡，应变滞后应力；恒定应力下，应变随时间逐渐增加，最后趋近恒定值，外力去掉后，应变逐渐减小到零，应变总是落后应力。因为要克服内摩擦力应力时间应变时间第二节物体的粘弹性生物流体具有粘弹性的原因：许多生物体都有长的链状分子组成的网状结构。力缓慢作用时，这些结构会逐渐变形，分子间相对位置变动，形成流动，表现出粘性；如果力是瞬间作用，这些结构中的分子的位置来不及有较大变化，网状结构互相牵连，表现出弹性。第二节物体的粘弹性生物流体具有粘弹性的原因：细胞膜中磷脂分子的排列蛋白质分子图像第二节物体的粘弹性水有粘性也是因为水分子是链状的“隔年陈水有毒，隔夜陈水莫喝。”科学研究证明，水分子是链状结构，水在漫长岁月中，如不经常流动，这种链状结构会不断扩大延伸，即成衰老之水。衰老之水，活力极差，进入动植物体内，会使细胞的新陈代谢减缓，影响生长发育。古人说：“流水不腐。”死水、陈水中尘埃会增多，细菌增加，有害成分比例上升，极易致病。水分子长链变短链，就会恢复青春。水没有弹性