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文檔簡介
食品粘彈性的力學(xué)模型
——Burgers模型食品粘彈性的力學(xué)模型
——Burgers模型1食品的粘彈性
許多食品往往既表現(xiàn)彈性性質(zhì),又表現(xiàn)粘性性質(zhì)。我們把這種既有彈性又可以流動的現(xiàn)象稱為粘彈(visceolasticity)
?;靖拍睿簯?yīng)力松弛:指試樣瞬時變形后,在變形(應(yīng)變)不變情況下,試樣內(nèi)部的應(yīng)力隨時間的延長而減少的過程。應(yīng)力松弛實驗(Stressrelaxationtests)
Large-scaledeformationτ的物理意義:表征松弛過程進行的快慢。τ越大,表示材料的松弛過程進行的越慢,材料越接
近理想彈性體
σ---剪切應(yīng)力
ε---剪切應(yīng)變速率
食品的粘彈性許多食品往往既表現(xiàn)彈性性質(zhì),又表現(xiàn)粘性性2蠕變:對粘彈性體施加一定的力(應(yīng)力)時,其變形(應(yīng)變)隨時間的變化過程。蠕變恢復(fù)實驗(creeprecoverytest)
Small-scaledeformation貯存模量(storagemodulus)彈性模量G'損失模量(lossmodulus)粘性模量G''相角(phaseangle)tanδ=G''/G'蠕變:對粘彈性體施加一定的力(應(yīng)力)時,其變形(應(yīng)變)隨時間3模型
力學(xué)模型有兩個基本元件,即理想彈簧和理想黏壺。前者的力學(xué)性質(zhì)符合虎克定律,用以模擬普彈形變,后者服從牛頓流體定律,用以模擬黏性形變。彈簧和黏壺可以串聯(lián)也可以并聯(lián),或組成更復(fù)雜的多元件模型。作為機-電類比,彈簧和黏壺分別很像電路中的電容和電阻,前者在貯存電量,后者消耗電能模型力學(xué)模型有兩個基本元件,即理想彈簧和理想黏壺。前者4串聯(lián)
并聯(lián)聯(lián)合
串聯(lián)方式裝置的實驗?zāi)P徒凶鳆溈怂鬼f爾(Max-well)模型(由蘇格蘭物理學(xué)家C.MaxWell首先提出)。并聯(lián)方式裝置的實驗?zāi)P徒凶龈8裉兀╒iogt)模型。把這兩種模型再以串聯(lián)方式聯(lián)合裝置起來,就成為伯格斯(Burgers)模型。串聯(lián)并聯(lián)聯(lián)合串聯(lián)方式裝置的實驗?zāi)P徒凶鳆溈怂鬼f爾(Max5模型名稱
示意圖模擬
對象
力學(xué)
行為
方程模型名稱示意圖6伯格斯模型應(yīng)用實例乳清蛋白凝膠1.LadanRabiey(Canada)Effectofwheyproteinenzymatichydrolysisontherheologicalpropertiesofacid-induced
gels(2009).Smalldeformationtests----acontrolledstressrheometerCreeprecoverytest-----applyingaconstantshearstressof15and3Pafor300s,recoverywassubsequentlyrecordedforaperiodof300s.伯格斯模型應(yīng)用實例1.LadanRabiey(Canada7SimplifiedBurgerModel乳清蛋白凝膠SimplifiedBurgerModel82.JanaínaTelesdeFaria(Brazil).Evaluatingtheeffectofproteincompositionongelationandviscoelasticcharacteristicsofacid-inducedwheyproteingels(2013).byapplyinganinstantaneousshearstressof15Paonthesamplefor30min(creeptime);andsamplerecoverywassubsequentlymonitoredforanadditional20min(recoverytime).乳清蛋白凝膠2.JanaínaTelesdeF
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