Summary
The shear-thinning behaviour of a liquid is represented in terms of a relaxation timeλ, defined by the ratioη 0/G0 of initial viscous and elastic constants. The relationship provides a very simple basis for the evaluation ofλ andG 0 from viscosity/shear data. Results are compared with relaxation times and moduli from primary normal-stress measurement, from stress relaxation and from direct measurement of recoverable shear strain. Good agreement is found but there is experimental evidence the recoverable shear strainγ e is related to normal stressN 1 and shear stressσ byγ e = N1/3σ, which does not agree with the theoretical prediction of eitherWeissenberg orLodge.
Zusammenfassung
Das Scherentzähungsverhalten einer Flüssigkeit wird mittels einer Relaxationszeitλ beschrieben, die durch das Verhältnis der Anfangswerte von Viskosität und Elastizitätsmodulη 0/G0 definiert ist. Diese Beziehung eröffnet eine einfache Methode zur Bestimmung vonλ undG 0 aus Scherviskositätsmessungen. Die damit erhaltenen Ergebnisse werden mit Relaxationszeiten und Moduln verglichen, die durch Messung der ersten Normalspannungsdifferenz, der Spannungsrelaxation und der Scherdehnungsrückstellung (recoverable shear strain) gewonnen worden sind. Es wird eine gute Übereinstimmung gefunden, zugleich aber wird der experimentelle Nachweis geführt, daß die Scherdehnungsrückstellungγ e mit der ersten NormalspannungsdifferenzN 1 und der Schubspannungσ durch die Beziehungγ e = N1/3σ verknüpft ist, was sowohl zu der theoretischen Voraussage vonWeissenberg als auch zu derjenigen vonLodge im Widerspruch steht.
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References
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Cross, M.M. Relation between viscoelasticity and shear-thinning behaviour in liquids. Rheol Acta 18, 609–614 (1979). https://doi.org/10.1007/BF01520357
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF01520357