Вычисление эффективной вязкости концентрированных суспензий жестких частиц на основе кристаллической модели | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 2 > №1 / 1996 / Страницы: 137

Вычисление эффективной вязкости концентрированных суспензий жестких частиц на основе кристаллической модели

,

Аннотация:

Концентрированные суспензии моделируются одинаковыми частицами, размещенными в узлах решетки заданной симметрии. При движении частиц друг относительно друга возникают диссипативные силы, которые записываются в приближении теории смазки. Рассматривается парное взаимодействие частиц и записывается плотность мощности диссипации энергии при заданных градиентах скоростей деформации. Используется математический аппарат микроскопической теории кристаллов и записывается тензор вязких модулей решетки заданной симметрии. Макроскопическая изотропность суспензий достигается путем перехода к поликристаллическому телу с равновероятной ориентацией монокристаллов. Получена аналитическая зависимость эффективной вязкости от трех структурных параметров модели: относительного расстояния между центрами ближайших частиц, относительного расстояния между поверхностью ближайших частиц и числом ближайших соседей частицы. Указывается на зависимость эффективной вязкости от соотношения между геометрией нагружения и характерным параметром размера структуры. Показано: 1) эффективная вязкость при одном и том же объемном наполнении возрастает по степенному закону с увеличением числа ближайших соседей, 2) принятый в литературе прием оценки эффективной вязкости по элементу первой строки и первого столбца тензора вязких модулей модели кубической симметрии, дает завышение как минимум на половину порядка по сравнению с вязким модулем изотропного тела, 3) порядок сингулярности при стремлении объемного наполнения к максимальному значению оказывается значительно выше известного из литературы теоретического значения и близок к зависимости, предложенной Симха.

Ключевые слова:

3