دانلود رایگان کتاب (Understanding Viscoelasticity, Third Edition)

درباره کتاب Understanding Viscoelasticity

کتاب Understanding Viscoelasticity از Nhan Phan-Thien و Nam Mail-Duy یک مرجع بسیار مناسب برای علاقه‌مندان به مباحث ویسکوالاستیسیته در سیالات لزج و تراکم ناپذیراست. دانشجویان پلیمر، شیمی و … می‌توانند با مطالعه این کتاب به افزایش درک خود از رفتار و خواص سیالات لزج و تراکم‌ناپذیر کمک کنند.

در این کتاب مقدمه‌ای بر ویسکوالاستیسیته، به ویژه نظریه‌های محلول‌های پلیمری رقیق و سوسپانسیون‌های رقیق ذرات صلب در سیالات لزج و تراکم ناپذیر ارائه شده‌است. این نظریه‌ها مهم هستند، نه فقط به این دلیل که آن‌ها در مسائل عملی مورد علاقه صنعت به کار می‌روند، بلکه به این دلیل که آن‌ها یک پایه نظری محکم را تشکیل می‌دهند که براساس آن تکنیک‌های ریاضی می‌توانند ساخته شوند، که از آن نظریه‌های پیچیده‌تر می‌توانند ساخته شوند، تا رفتار مواد را بهتر درک کنند. تاکید این کتاب بر روی تحقیقات موضعی فعلی گسترده نیست، بلکه بر روی ابزارهای لازم برای درک ویسکوالاستیسیته در سطح تحصیلات تکمیلی می‌باشد.

رئولوژی (Rheology)

ویسکوالاستیسیته، مکانیک پیوستگی یا رئولوژی ‏علم جریان و تغییر شکل ماده است. این تعریف به خاطر بینگهام بود که همراه با اسکات – بلیر  و رینر  در سال ۱۹۲۹ به تشکیل انجمن رئولوژی کمک کردند. رئولوژی دارای یک تاریخ برجسته است که دانشمندان سطح بالا را در بر می‌گیرد. جای تعجب نیست که شعار جامعه رئولوژی π∝ντ∝ρεl  (‏همه چیز جریان دارد)‏ است.

از دیدگاه رئولوژیکی، هیچ تمایز واضحی بین جامد و مایع وجود ندارد؛ مساله بین مقیاس زمانی نسبی  آزمایش (Τ)، تا مقیاس زمانی  ماده مربوطه (τ) است. نسبت مقیاس زمانی، De=τ/Τ عدد دبرا (Deborah) نامیده می‌شود. اگر این نسبت به طور جزئی کوچک باشد، آنگاه یک سیال ویسکوز است،  اگر بزرگ باشد، یک جامد و اگر بین آنها باشد، یک مایع ویسکوالاستیک است. مقیاس زمانی سیال به طور قابل‌توجهی تغییر می‌کند، از ۱۰^۱۳ ثانیه برای آب، تا چند میلی‌ثانیه برای روغن‌های خودرو، چند دقیقه برای محلول‌های پلیمری و تا چند ساعت برای مذاب‌ها و جامدات نرم.

دانشجویان فارغ‌التحصیل رشته رئولوژی به طور طبیعی وظیفه ناخوشایند راه رفتن بر روی پل بین مکانیک جامد و مکانیک سیالات را دارند و در عین حال سعی می‌کنند مفاهیم مهم‌تر و مرتبط را درک کنند. برای آن‌ها اغلب سخت است که اطلاعات مفید را از چندین مقاله جامع و مقالات منتشر شده در مورد این موضوع کنار هم قرار دهند. مجموعه‌ای از سخنرانی‌ها در این کتاب تلاشی است برای حل این مشکل  که شامل ابزارهای لازم برای درک ویسکوالاستیسیته است.

محتوای کتاب Understanding Viscoelasticity

این کتاب با مقدمه‌ای بر ابزارهای اساسی از تحلیل تانسوری و دوتایی آغاز می‌شود. برخی نویسندگان نماد گذاری تانسور دکارتی و برخی دیگر نماد گذاری دوتایی را ترجیح می‌دهند. در این کتاب از هر دو معنی استفاده شده است و خلاصه آنها در این فصل آمده است.

فصل ۲ مروری بر رفتار غیر نیوتنی در جریان‌ها است. در این فصل، الاستیسیته مایع و توانایی آن در حمایت از کشش زیاد در Stretching می‌تواند عامل انواع پدیده‌ها و گاهی ضد شهودی باشد.

کینماتیک و معادلات تعادل شامل کرنش محدود و تانسورهای ریولین-اریکسن به طور مفصل در فصل ۳ مورد بحث قرار گرفته‌اند.

در فصل ۴، برخی از معادلات ساختاری کلاسیک مرور شده و اصول کلی حاکم بر مدل‌سازی ساختاری به طور خلاصه بیان می‌شوند.

فصل ۵ برخی از مدل‌های الاستیک خطی و غیرالاستیک را توصیف می‌کند. مدل‌های غیرالاستیک در جریان‌های برشی بسیار مفید هستند که در آن رابطه (ویسکوزیته / نسبت نرخ برشی) نقش غالب را ایفا می‌کند.

در فصل ۶، دسته خاصی از جریان‌ها، معروف به جریان‌های ویسکومتری  مورد بحث قرار می‌گیرند که در آن، صرف‌نظر از معادلات ساختاری، کینماتیک و تنش به طور کامل توسط جریان تعیین می‌شوند. این دسته از جریان‌ها معادل با جریان برشی ساده هستند.

تکنیک‌های مدل‌سازی برای محلول‌های پلیمری در فصل ۷ مورد بحث قرار می‌گیرند. در این فصل یک سری معادلات دیفرانسیل تصادفی برای حرکت ذرات وجود دارد.

در نهایت در فصل ۸، مقدمه‌ای بر مکانیک تعلیق آورده شده‌است. ناپایداری، جریان‌های پردازشی، سیالات الکترورئولوژی، سیالات مغناطیسی و مکانیک محاسباتی ویسکوالاستیک مباحث مهم این فصل هستند.

تکالیف درجه‌بندی‌شده در سطوح مختلف برای تلاش برای حل مسائل بخشی ضروری از فرآیند آموزش این کتاب است. یک دانش خوب در مورد مکانیک سیالات مفید است، اما داشتن یک پایه محکم در ریاضیات و فیزیک (‏ریاضیات، جبر خطی، معادلات دیفرانسیل جزیی) ‏از استانداردی که هر کس در دو سال اول در یک برنامه‌درسی کارشناسی مهندسی به دست می‌آورد، مهم‌تر است.

امید است که این کتاب پایه و اساس خوبی برای کسانی باشد که می‌خواهند در مسیر رئولوژی گام بردارند. در ضمن حل المسائل این کتاب ارزشمند را می توانید از اینجا تهیه کنید.