11/20 レオロジー 入門

 英弘精機(株) 顧問　四方 俊幸 氏（東京農工大学 名誉教授）

 　物質の変形と流動を取り扱う学問分野である「レオロジー」の主要部分を「線形粘弾性」が形成します。この講演では、この線形粘弾性の基礎的な考え方を解説します。高校生の時に習った数学の知識のみで理解できるように内容をまとめてみました。レオロジーに興味があり、勉強したいとお思いの入門者の方から、既に粘弾性測定の経験を持ち，得られた測定値の物理的な意味合いを再認識したいとお望みの経験者の方々まで、幅広い背景の聴講者を対象とした講演内容になっております。

　まず、粘弾性挙動の定義を明らかにし、それを的確に表現できる力学模型のMaxwell模型を導入して、その際に定義される緩和時間の重要性を明らかにします。さらに、緩和時間を支配する温度の寄与に言及して、粘弾性挙動の温度依存性も明らかにしたいと思います。

１．レオロジー入門
　1.1 レオロジーとは？
　1.2 粘弾性はレオロジーの一分野

２．ひずみ、ひずみ速度、応力、弾性率、粘性率等の定義
　2.1 ひずみ、ひずみ速度、応力の定義
　2.2（純）弾性体と弾性率の定義
　2.3（純）粘性体と粘性率の定義
　2.4 線形性と非線形性

３．静的測定と動的測定における弾性体、粘性体、粘弾性体の応答
　3.1 静的測定と動的測定における弾性体の応答
　3.2 静的測定と動的測定における粘性体の応答
　3.3 粘弾性体の定義
　3.4 応力緩和挙動、緩和弾性率
　3.5 動的粘弾性挙動、貯蔵弾性率と損失弾性率

４．力学模型
　4.1 粘弾性挙動を表現するMaxwell模型、緩和時間の導入
　4.2 Maxwell模型の応力緩和挙動
　4.3 Maxwell模型の動的粘弾性挙動

５．緩和スペクトル
　5.1 一般化Maxwell模型
　5.2 緩和スペクトル

６．重要な粘弾性パラメータ
　6.1 ゼロずり粘性率
　6.2 定常状態コンプライアンス
　6.3 平均緩和時間

７．緩和時間を支配する因子
　7.1 広い時間域と広い周波数域での粘弾性測定の困難
　7.2 分子運動の速さを支配する温度
　7.3 温度‐時間換算則

８．温度‐時間換算則の実際
　8.1 Andradeの式
　8.2 Vogel‐Fulcherの式
　8.3 Williams‐Landel‐Ferryの式

９．まとめ

□ 質疑応答 □

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