聚合物加工流变学基础（第二版）

　　本书系统介绍了流变学的基本概念、材料流变特性与标准流动、聚合物本构方程及其建立方法，阐述了深入了解流变学的知识和思想。在流变学所需的数学基础方面，由浅入深，易于理解。全书共分7章，主要内容有绪论、矢量和张量计算、牛顿流体力学、流变学的标准流动和材料函数、广义牛顿流体和线性黏弹流体本构方程、较高级本构模型及流变学测量。本书为机械工程、机械设计制造及其自动化、增材制造工程、高分子材料与工程、材料与化工等专业或机械类、材料类、轻工类、化工与制药类其他相关专业的研究生、本科生教材，也可供从事高分子材料和加工有关的科研、技术人员参考。

　　何红，1991至今在北京化工大学工作。主要讲授研究生课程《聚合物加工流变学》。这门课程是北京化工大学富有学科特色的研究生学位课程，课程所属学科为国家和北京市的重点建设学科。主要研究方向为聚合物加工理论和设备、聚合物加工流变学，在该领域国内外发表学术论文50多篇，获得多项发明专利。《火炸药学报》、《材料导报》、《BioMedical Engineering Online》等多家期刊的审稿专家，学位与研究生教育发展中心通讯评议专家。主要教育和研究领域：聚合物加工流变学理论及其应用。负责产学合作协同育人项目1项（2019）、研究生教材建设项目和教改项目多项（2014，2021，2022）。出版教材《聚合物加工流变学基础》，2015，译著2本。2021年大化工类专业优秀课程思政案例三等奖。承担聚合物加工流变学及其相关的国 家级项目3项，国防973项目，多个企业横向项目，如国 家自然科学基金“微成型加工过程中聚合物流变行为的研究”。

第1章绪论001
1.1流变学概念001
1.2流体分类与流变学研究方法002
1.3流变学效应与流变学知识的重要性002
重要词汇005
思考题005
第2章矢量和张量运算006
2.1标量和矢量006
2.1.1标量006
2.1.2矢量定义与表达006
2.1.3矢量代数运算009
2.1.4矢量的爱因斯坦标记011
2.2张量012
2.2.1张量的代数运算012
2.2.2张量的爱因斯坦标记015
2.2.3线性矢量函数016
2.2.4与张量相关的定义017
2.3矢量和张量的微分运算019
2.4矢量和张量的积分定理022
2.4.1高斯-奥氏散度定理022
2.4.2莱布尼茨公式023
2.4.3随体导数023
重要词汇024
思考题024
第3章牛顿流体力学025
3.1连续性方程025
3.2动量方程027
3.3能量方程032
3.4不可压缩牛顿流体流动问题034
3.4.1平行平板间拖动流034
3.4.2无限平行板间泊肃叶流动039
3.4.3圆管中泊肃叶流动043
3.4.4平行盘间扭转流动047
重要词汇051
思考题051
第4章流变学的标准流动和材料函数053
4.1简单剪切流动054
4.2简单拉伸流动058
4.2.1单轴拉伸流动058
4.2.2双轴拉伸流动062
4.2.3平面拉伸流动064
4.3标准流动的应力张量064
4.4标准流动的应力测量065
4.5材料函数066
4.5.1剪切流动的材料函数068
4.5.2拉伸流动的材料函数079
重要词汇084
思考题084
第5章广义牛顿流体和线性黏弹性流体本构方程085
5.1本构方程的基本约束085
5.2无记忆效应的广义牛顿流体（GNF）086
5.3材料函数预测089
5.4幂律广义牛顿流体流动问题092
5.5GNF模型的局限101
5.6广义线性黏弹性流体记忆效应102
5.7MAXWELL模型105
5.8广义线性黏弹性模型（GLVE）115
5.9GLVE流体的泊肃叶流动118
5.10GLVE模型局限119
重要词汇123
思考题123
第6章较高级本构模型126
6.1有限形变的度量126
6.1.1形变梯度张量129
6.1.2Finger张量 和Cauchy张量132
6.2Lodge方程140
6.2.1积分形式Lodge方程140
6.2.2微分形式Lodge方程——上随体Maxwell方程147
6.2.3其他类Lodge方程148
重要词汇149
思考题149
第7章流变学测量150
7.1毛细管剪切流动150
7.1.1毛细管流动的剪切应力152
7.1.2毛细管流动中的剪切速率154
7.1.3入口和出口效应Bagley校正157
7.1.4壁面滑移158
7.2锥-板拖曳流动160
7.3单轴拉伸流动165
7.3.1熔体伸展165
7.3.2单丝拉伸167
7.4流动双折射168
7.4.1应力光学定律171
7.4.2伸长流动173
7.4.3剪切流动173
重要词汇177
思考题177
参考文献178