ВЯЗКОПЛАСТИ́ЧНОСТЬ

Распределение скорости течения вязкопластичного материала по диаметру трубы: 1 и 3 – области вязкого течения; 2 – область застоя.

ВЯЗКОПЛАСТИ́ЧНОСТЬ, свой­ст­во ма­те­риа­ла, со­стоя­щее в том, что с рос­том на­пря­же­ний в нём сна­ча­ла по­яв­ля­ют­ся уп­ру­гие де­фор­ма­ции, а за­тем, при дос­ти­же­нии не­ко­то­ро­го по­ро­го­во­го на­пря­же­ния $τ_т$, на­зы­вае­мо­го пре­де­лом те­ку­че­сти, на­чи­на­ет­ся вяз­кое те­че­ние. Обыч­но де­фор­ма­ции те­че­ния зна­чи­тель­но пре­вос­хо­дят уп­ру­гие, по­это­му уп­ру­ги­ми де­фор­ма­ция­ми пре­неб­ре­га­ют, счи­тая ма­те­ри­ал жё­ст­ким (аб­со­лют­но твёр­дым) при $τ<τ_т$, что уп­ро­ща­ет ма­те­ма­тич. опи­са­ние В. В вяз­ко­пла­стич­ном ма­те­риа­ле при не­од­но­род­ном рас­пре­де­ле­нии на­пря­же­ний вяз­кое те­че­ние име­ет ме­сто в об­лас­тях, где ха­рак­тер­ное на­пря­же­ние $ τ>τ_т$, в то вре­мя как в об­лас­тях, где $τ<τ_т$, об­ра­зу­ют­ся зо­ны за­стоя, в ко­то­рых ма­те­ри­ал ве­дёт се­бя как твёр­дое те­ло. Напр., при дви­же­нии вяз­ко­пла­стич­но­го ма­те­риа­ла по ци­лин­д­рич. тру­бе зо­на за­стоя об­ра­зу­ет­ся во­круг оси тру­бы и ма­те­ри­ал в этой зо­не пе­ре­но­сит­ся те­че­ни­ем как твёр­дое те­ло (рис.). На­гляд­ным при­ме­ром В. слу­жит cвежая мас­ля­ная крас­ка: на вер­ти­каль­ной по­верх­но­сти она сте­ка­ет под дей­ст­ви­ем си­лы тя­же­сти до тех пор, по­ка в ос­тав­шем­ся слое ка­са­тель­ные на­пря­же­ния, вы­зван­ные си­лой тя­же­сти, не ста­нут мень­ши­ми τ_т. Ос­тав­ший­ся слой яв­ля­ет­ся твёр­дым те­лом с очень низ­ким мо­ду­лем уп­ру­го­сти. В. опи­сы­вает­ся урав­не­ни­ем Бин­га­ма – Шве­до­ва: $έ=φ(τ-τ_т)$ при $τ>τ_т$, где $έ$ – ско­рость те­че­ния, $φ=1/η $– ко­эф. те­ку­че­сти, $η$ – т. н. бин­га­мов­ская вяз­кость. Тео­рия В. сред име­ет боль­шое прак­тич. зна­че­ние, т. к. неф­те­про­дук­ты и гли­ни­стые рас­тво­ры, при­ме­няе­мые в неф­те­добы­че, а так­же сма­зоч­ные ма­те­риа­лы и би­ту­мы яв­ля­ют­ся вяз­ко­пла­стич­ны­ми сре­да­ми. Тео­рия В. яв­ля­ет­ся важ­ной ча­стью рео­ло­гии.