DIN 1342-1-2003 Viscosity - Part 1 Rheological concepts《粘度 第1部分 流变概念》.pdf

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1、DEUTSCHE NORM November 2003ViskosittTeil 1: Rheologische Begriffe1342-1ICS 01.040.17; 17.060Viscosity Part 1: Rheological conceptsViscosit Partie 1: Notions rhologiquesErsatz frDIN 1342-1:1983-10VorwortDiese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NATG-A.77 Viskositt erarbeitet.DIN 1342 Viskositt besteht au

2、s:Gbe Teil 1: Rheologische BegriffeGbe Teil 2: Newtonsche FlssigkeitenGbe Teil 3: Nicht-newtonsche FlssigkeitenSoweit bekannt, sind englische Benennungen bei den einzelnen Begriffen aufgefhrt. Sie sollen dasbersetzen erleichtern, jedoch ist nicht sichergestellt, dass sich die deutschen Begriffsinhal

3、te in allenEinzelheiten mit den englischen und amerikanischen decken. Es wurden weitgehend die in 1 und 2enthaltenen terminologischen Festlegungen bercksichtigt.Hinter Benennungen von Begriffen, die an anderer Stelle in dieser Norm definiert sind, stehen in Klammerndie entsprechenden Nummern.nderung

4、enGegenber DIN 1342-1:1983-10 wurden folgende nderungen vorgenommen:a) Verringerung der Anzahl von Synonymen;b) Formulierung der Definitionen entsprechend den aktuellen Regeln fr die Terminologiearbeit;c) Inhalt vollstndig berarbeitet.Frhere AusgabenDIN 1342-1: 1983-10Fortsetzung Seite 2 bis 19Norme

5、nausschuss Technische Grundlagen (NATG) Einheiten und Formelgren im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V.Normenausschuss Pigmente und Fllstoffe (NPF) im DINNormenausschuss Anstrichstoffe und hnliche Beschichtungsstoffe (FA) im DIN DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. .Jede Art der Vervielfltigun

6、g, auch auszugsweise, Ref. Nr. DIN 1342-1:2003-11nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet. Preisgr. 12 Vertr.-Nr. 0012Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03DIN 1342-1

7、:2003-1121 AnwendungsbereichDiese Norm legt Begriffe der Rheologie fest. Die Zusammenhnge sind in DIN 1342-2, DIN 1342-3 undDIN 13343 behandelt.2 Normative VerweisungenDiese Norm enthlt durch datierte oder undatierte Verweisungen Festlegungen aus anderen Publikationen.Diese normativen Verweisungen s

8、ind an den jeweiligen Stellen im Text zitiert, und die Publikationen sindnachstehend aufgefhrt. Bei datierten Verweisungen gehren sptere nderungen oder berarbeitungendieser Publikationen nur zu dieser Norm, falls sie durch nderung oder berarbeitung eingearbeitet sind. Beiundatierten Verweisungen gil

9、t die letzte Ausgabe der in Bezug genommenen Publikation (einschlielichnderungen).DIN 1342-2:2003-11, Viskositt Teil 2: Newtonsche Flssigkeiten.DIN 1342-3:2003-11, Viskositt Teil 3: Nicht-newtonsche Flssigkeiten.DIN 13316:1980-09, Mechanik ideal elastischer Krper Begriffe, Gren, Formelzeichen.DIN 13

10、343:1994-04, Linear-viskoelastische Stoffe Begriffe, Stoffgesetze, Grundfunktionen.DIN 53018-1:1976-03, Viskosimetrie Messung der dynamischen Viskositt und Fliekurven mit Rotations-viskosimetern mit Standardgeometrie, Normalausfhrung.DIN 53019-1:1980-05, Viskosimetrie Messung von Viskositten newtons

11、cher Flssigkeiten mit Rotations-viskosimetern, Grundlagen.3 Begriffe3.1Anfangskomplianz 0JKomplianz (3.31) zu Beginn des Einwirkens einer Spannung (3.80) auf eine elastische FlssigkeitANMERKUNG Siehe auch Viskositt (3.96), Maxwell-Modell (3.36). Siehe 5.3 in DIN 13343:1994-04.3.2Bingham-Modellen: Bi

12、ngham modelgebruchliches rheologisches Modell (3.38) fr einen plastischen Stoff (3.50)ANMERKUNG Siehe auch Plastizitt (3.52). Siehe 4.3 und 6.1.3 in DIN 1342-3:2003-11.3.3Bingham-Viskositt BG68en: Bingham viscosityViskosittskoeffizient (3.98) in einem dem Bingham-Modell (3.2) entsprechenden Fliegese

13、tz (3.17): DBfG68G74G74 G3dG2dANMERKUNG Dabei ist: G74 die Schubspannung (3.78), fG74 die Fliegrenze (3.18), D das Geschwindigkeits-geflle (3.24). Siehe 6.1.3 in DIN 1342-3:2003-11.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03DIN 1342-1:2003-1133.4Burgers-Modellen: Burgers mod

14、elrheologisches Modell (3.38) der linearen Viskoelastizitt (3.94) einer Flssigkeit mit unverzgerter und mitverzgerter Elastizitt (3.15)ANMERKUNG Siehe 5.2.4 in DIN 13343:1994-04.3.5Casson-Viskositt CG68en: Casson viscosityViskosittskoeffizient (3.98) im Fliegesetz (3.17) G28 G29 DCfG68G74G74 G3dG2d2

15、ANMERKUNG Dabei ist: G74 die Schubspannung (3.78), fG74 die Fliegrenze (3.18), D das Geschwindigkeits-geflle (3.24). Siehe 6.1.3 in DIN 1342-3:2003-11.3.6Deformationen: deformationnderung der Gestalt oder des Volumens (qualitativ)ANMERKUNG Siehe auch Verformung (3.91).3.7Dehngeschwindigkeit G65G26en

16、: rate of elongation; rate of extensionerste zeitliche Ableitung der Dehnung (3.10)ANMERKUNG Siehe 5.3 und 6.3 in DIN 1342-3:2003-11.3.8Dehnspannungen: tensile stressTeil der Komponente der Normalspannung (3.45), der nicht der isotropen NormalspannungsverteilungzugehrtANMERKUNG Siehe 5.3 und 6.3 in

17、DIN 1342-3:2003-11.3.9Dehnstrmungen: elongational flow; extensional flowStrmung, die sich als ausschlielich durch Dehnspannungen (3.8) verursacht darstellen lsstANMERKUNG Siehe 5.3 und 6.3 in DIN 1342-3:2003-11.3.10Dehnung G65en: elongation; extensionrelative nderung einer charakteristischen Lnge (b

18、ei Zunahme posititv), hier als Ma fr die durch eineDehnspannung bewirkte DeformationANMERKUNG Beschrieben wird die Dehnung durch das Verhltnis0/)( ltlG3dG6c zur Zeit t und durch die Hencky-Dehnung G6cG65 lnG3dHmit dem Grenzwert01lim l/lG44G3dG3dGaeG65G65G6cH.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7E

19、F8DD9NormCD - Stand 2007-03DIN 1342-1:2003-1143.11Dehnviskositt )(G65G68G26Een: elongational viscosity; extensional viscosityfr die Dehnstrmung (3.9) magebende Viskosittsfunktion (3.97) (Quotient Dehnspannung (3.8) durchzugehrige Dehngeschwindigkeit (3.7)ANMERKUNG Siehe 5.3 und 6.3 in DIN 1342-3:200

20、3-11.3.12Dilatanz; Scherverzhungen: dilatancy; shear thickeningFlieverhalten von Stoffen (3.84), deren Viskositt (3.96) bei hheren Werten von Schubspannung (3.78) oderGeschwindigkeitsgeflle (3.24) grer ist als bei kleineren WertenANMERKUNG Die Stoffeigenschaft dilatant sagt nichts ber die Zeitabhngi

21、gkeit des Flieverhaltens aus. Siehe6.1.3 in DIN 1342-3:2003-11.3.13dynamische Viskositt G68 ; Scherviskositten: dynamic viscosity; shear viscosity(1) fr Scherstrmungen (3.73) magebender Viskosittskoeffizient (3.98) (stoffspezifischer Koeffizient imFliegesetz fr newtonsche Flssigkeiten (3.41)(2) fr n

22、icht-newtonsche Flssigkeiten (3.44) und im Fliebereich plastischer Stoffe (3.50) ein Wert derScherviskosittsfunktion (3.75) fr gegebene Schubspannung (3.78) oder fr gegebenesGeschwindigkeitsgeflle (3.24)ANMERKUNG Die vollstndige Benennung msste dynamische Scherviskositt lauten. Der Zusatz dynamisch

23、dientder Unterscheidung von der kinematischen (Scher-)Viskositt (3.31), der Zusatz Scher- zur Unterscheidung von derDehn- (3.11) oder Volumenviskositt (3.101). Der Kehrwert der dynamischen Viskositt heit Fluiditt (3.21). Siehe 4.4 inDIN 1342-2:2003-11.3.14einfache Scherstrmung; ebene Couette-Strmung

24、en: simple shear flow; plane Couette floweinfachste Schichtenstrmung (3.76) zwischen zwei weit ausgedehnten ebenen und parallelen Randflchenmit konstantem Abstand, bei konstanter GeschwindigkeitsdifferenzANMERKUNG Strmungsform mit rumlich konstantem Geschwindigkeitsgeflle. Siehe 4.2 in DIN 1342-2:20

25、03-11.3.15Elastizitten: elasticityEigenschaft eines Stoffes (3.84), der zufolge eine Spannung (3.80) eine reversible Verformung (3.91)hervorruftANMERKUNG Die von ueren Krften verrichtete Arbeit wird reversibel als Formnderungsenergie gespeichert.3.16Endviskositt Ga5G68Viskositt (3.96) des oberen lin

26、earen Bereiches einer Ostwald-Kurve (3.49)ANMERKUNG Siehe 6.1.3 in DIN 1342-3:2003-11.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03DIN 1342-1:2003-1153.17Fliegesetzrheologisches Stoffgesetz (3.65) fr Fluide (3.20) und fr plastische Stoffe (3.50) oberhalb der Flie-grenze (3.18)

27、ANMERKUNG Siehe Abschnitt 5 in DIN 1342-3:2003-11.3.18Fliegrenze fG74en: yield pointkleinste Schubspannung (3.78), oberhalb derer ein plastischer Stoff (3.50) sich rheologisch wie eineFlssigkeit (3.20) verhltANMERKUNG Siehe auch Plastizitt (3.52). Siehe 4.3 in DIN 1342-3:2003-11.3.19Fliekurveen: flo

28、w curvegraphische Darstellung des Zusammenhanges zwischen Schubspannung (3.78) und Geschwindigkeitsgeflle(3.24) fr eine einer Schichtenstrmung (3.76) unterworfene Flssigkeit oder fr einen plastischen Stoff (3.50)oberhalb der Fliegrenze (3.18)ANMERKUNG Fliekurven sind nur in viskosimetrischen Strmung

29、en definiert. Siehe 6.1.2 in DIN 1342-3:2003-11.3.20Fluiden: fluidGas, Flssigkeit oder DampfANMERKUNG In DIN 1342-3:2003-11 beziehen sich die Begriffe Flssigkeit und Flssigkeitsverhalten allgemein aufFluide. Siehe 4.1 in DIN 1342-3:2003-11.3.21Fluiditt G6aen: fluidityKehrwert der dynamischen Viskosi

30、tt (3.13)ANMERKUNG Siehe 4.5 in DIN 1342-2:2003-11.3.22Gedchtnisen: memoryErscheinung, dass rheologische Eigenschaften eines Stoffes (3.84) nicht nur von den gegenwrtigen, sondernauch von zeitlich vorausgegangenen Spannungen (3.80), Verformungen (3.91) oder Verformungs-geschwindigkeiten (3.92) abhng

31、en knnenANMERKUNG Siehe 4.2.3 in DIN 1342-3:2003-11.3.23Gel-Kurveoberer Teil einer rheologischen Hysteresekurve (3.63)3.24Geschwindigkeitsgeflle Den: velocity gradientSchergeschwindigkeit (3.72) in einer geradlinigen Schichtenstrmung (3.76)ANMERKUNG In diesem Fall ist die nderung der Geschwindigkeit

32、 senkrecht zu den Scherflchen am grten.Siehe 4.2 in DIN 1342-2:2003-11. Frher auch Schergeflle genannt.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03DIN 1342-1:2003-1163.25Geschwindigkeitsprofilen: velocity profileGeschwindigkeitsverteilung ber einen Querschnitt senkrecht zur S

33、trmungsrichtungANMERKUNG Siehe 4.2 in DIN 1342-2:2003-11.3.26Gleichgewichtsviskositt Ga5G68en: ultimate viscosityViskositt (3.96) einer viskoelastischen Flssigkeit (siehe Viskoelastizitt (3.94) nach dem Abklingen desEinflusses einer verzgerten Elastizitt (3.93)ANMERKUNG Bei reinviskosen Flssigkeiten

34、 und bei viskoelastischen Flssigkeiten ohne verzgerte Elastizitt gibt esnur die Gleichgewichtsviskositt; bei rheologischen Hysteresekurven (3.63) herrscht keine Gleichgewichtsviskositt. SieheDIN 13343.3.27hookesche Feder; Hooke-Modellen: Hookian spring; Hooke modelModell zur Darstellung des hookesch

35、en Gesetzes (Proportionalitt von Spannung (3.80) und reversiblerVerformung (3.91)3.28ideale Flssigkeiten: ideal liquidinkompressible Flssigkeit mit vernachlssigbar kleiner Viskositt (3.96)3.29isotropen: isotropicallgemein die Eigenschaft eines Stoffes (3.84), sich in allen Richtungen gleich zu verha

36、lten (z. B. Gase);speziell in Bezug auf ein bestimmtes Merkmal die Eigenschaft eines Stoffes (3.84), dass dieses Merkmalunabhngig von der Richtung, d. h. nach allen Richtungen gleich ausgeprgt istANMERKUNG Siehe 5.1 in DIN 1342-3:2003-11.3.30kinematische Viskositt nen: kinematic viscosityQuotient dy

37、namische Viskositt (3.13) durch DichteANMERKUNG Siehe 4.6 in DIN 1342-2:2003-11.3.31Komplianz J ; Nachgiebigkeiten: complianceQuotient elastische Verformung (3.91) durch zugehrige Spannung (3.80)ANMERKUNG Siehe 3.1 in DIN 13343:1994-04.3.32laminare Strmung; laminares Flieenen: laminar flowStrmung, i

38、n der keine merkliche Querdurchmischung auftrittANMERKUNG Sie kann durch ein Stromlinienfeld gekennzeichnet werden. Gegensatz: turbulente Strmung (3.90). Eswird zwischen laminarer Grundstrmung (auch schleichende Strmung (3.77) und laminarer Sekundrstrmungunterschieden. Die laminare Sekundrstrmung en

39、tsteht aus der Grundstrmung durch Trgheitskrfte oder durch denrheologischen Quereffekt (3.64) und berlagert sich der Grundstrmung. Siehe 4.2 und 4.3 in DIN 1342-2:2003-11.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03DIN 1342-1:2003-1173.33lineare Viskoelastizitten: linear visc

40、oelasticityrheologisches Stoffverhalten, das sich durch Mehr-Parameter-Modelle (3.38) beschreiben lsst, die nur ausden linearen Grundmodellen hookesche Feder (3.27) und newtonsches Dmpfungsglied (3.42) aufgebautsindANMERKUNG Im Bereich des linear-viskoelastischen Verhaltens gilt das Superpositionspr

41、inzip (3.87). Siehe 4.2.2.3und 6.2 in DIN 1342-3:2003-11.3.34logarithmische Viskosittszahl lnG68en: inherent viscosity; logarithmic viscosity numberQuotient natrlicher Logarithmus der relativen Viskositt (3.56) durch Massenkonzentration des gelstenStoffes: rlnG68G62G68 ln1iG3dANMERKUNG Dabei ist: iG

42、62 die Massenkonzentration des gelsten Stoffes. Der Grenzwert fr unendliche Verdnnungist der Staudinger-Index (3.82).3.35Makrorheologie; Kontinuumsrheologie; phnomenologische Rheologieen: macrorheology; continuum rheology; phenomenological rheologyRheologie, die den Stoff (3.84) als Kontinuum behand

43、elt und seine Mikrostruktur nicht bercksichtigt3.36Maxwell-Modellen: Maxwell modelrheologisches Modell (3.38), gebildet durch Serienanordnung eines newtonschen Dmpfungsgliedes (3.42)und einer hookeschen Feder (3.27)ANMERKUNG Das Maxwell-Modell ist das einfachstes Modell fr eine Flssigkeit mit einer

44、Relaxationszeit (3.58).Siehe 5.1.2 in DIN 13343:1994-04.3.37Mikrorheologieen: microrheologyBehandlung der Zusammenhnge von Spannungen (3.80), Verformungen (3.91) und Verformungs-geschwindigkeiten (3.92) unter Gesichtspunkten der molekularen oder dispersen Struktur des Stoffes3.38Modell; rheologische

45、s Modellen: model(1) vereinfachte Darstellung des rheologischen Stoffverhaltens, insbesondere die Darstellung von Formender linearen Viskoelastizitt (3.33) und der Plastizitt (3.52) durch Netzwerke aus den Elementen oderGrundmodellen hookesche Feder (3.27), newtonsches Dmpfungsglied (3.42) und Saint

46、-Venant-Modell(3.67)(2) mathematischer Ausdruck fr die Beschreibung des rheologischen StoffverhaltensANMERKUNG Zu a): Parallelanordnung bedeutet Additivitt der Spannungen, Serienanordnung Additivitt derVerformungen oder Verformungsgeschwindigkeiten. Siehe DIN 13343. Zu b): Siehe auch rheologisches S

47、toffgesetz(3.65).B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03DIN 1342-1:2003-1183.39Modulen: modulusKehrwert der Komplianz (3.31)ANMERKUNG Siehe DIN 13316.3.40Navier-Stokes-Gleichungen: Navier-Stokes equationallgemeine Bewegungsgleichung fr newtonsche Flssigkeiten (3.41) bei

48、konstanter Viskositt3.41newtonsche Flssigkeiten: Newtonian liquidFlssigkeit, fr die bei der einfachen Scherstrmung (3.14) die Schubspannung (3.78) proportional demGeschwindigkeitsgeflle (3.24) istANMERKUNG Die einzige Proportionalittskonstante, die Viskositt (3.96), ist der stoffspezifische Koeffizi

49、ent desFliegesetzes (3.17); sie hngt nur von Druck und Temperatur ab. Siehe 4.3 in DIN 1342-2:2003-11.3.42newtonsches Dmpfungsglieden: Newtonian dashpotrheologisches Grundmodell, das eine newtonsche Flssigkeit (3.41) symbolisiert, zur Verwendung inzusammengesetzten rheologischen ModellenANMERKUNG Siehe Abschnit