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流變學的誕生和發展歷程

發布時間:2022-09-26
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1928年雷納應邀從巴勒斯坦到美國訪問,與印地安納州Lafayette學院的賓漢(Bingham E C 1878~1945)教授一起工作。賓漢對雷納說,我(一個化學家)和你(一個土木工程師),一起工作解決共同的問題,隨著膠體化學的發展,這種工作方式將會變得很平常,因此需要建立一個物理學科的分支來處理這類問題。雷納告訴賓漢,這樣的分支是存在的,并且作為連續介質力學而被人們所認識。賓漢認為這樣做不好,會嚇跑化學家,需要給它起一個新的名字。


賓漢請教了一位擔任古典文學教授的同事,根據公元前6世紀古希臘哲學家赫拉克利特(Heraclitus)“一切皆流”的說法,提出了“流變學”(Rheology)這個名字。Rheo一詞來源于希臘語Rheos(流動)之意。Rheology的中文譯名沒有簡單地譯成流動學,而是創造性地譯成流變學,既有流動,又有變形。


賓漢于1928年在美國提議成立了流變學會(Rheological Society),研究材料的變形和流動。1929年召開了流變學會的第一次會議,并創辦了《流變學雜志》。這個流變學雜志,在1933年后曾停止出版;1957年作為《Transactions of Society of Rheology》重新出版;1978年又恢復其最初的名字《流變學雜志》(Journal of Rheology)。

 

賓漢是流變學的奠基人。他研究了懸膠、油漆、水泥等一些材料的流變特性,寫了一系列論文,特別是在1919年和H.格林聯合發表的論文“油漆是一種塑性材料而不是黏性流體”,該文指出,油漆在剪切應力較小時,剪切應變率為零(或不發生流動),只有在剪切應力超達過臨界值(即屈服應力)時,才發生流動,這時應變率和應力與屈服應力之差成正比。后來人們將具有這種流變規律或本構關系的材料或物質,稱為黏塑性材料或賓漢塑性材料(簡稱賓漢體)。除油漆外,石膏、懸膠、面粉團,水泥砂漿等均可作為賓漢體來處理。圣維南的塑性流動材料和牛頓流體,均可作為賓漢體的特殊情況,前者的流動速度為零,后者的屈服應力為零。

 

直到第二次世界大戰爆發以前,美國流變學會仍是世界上唯一的流變學會。1939年,荷蘭皇家科學院成立了以J.M.伯格斯為首的流變學小組。1940年,英國成立了流變學家俱樂部。

 

1945年12月國際科學聯合會(International Council of Scientific Unions)組織了一個流變學委員會。1947年在馮·卡門主席的主持下舉行了第一次會議,代表們來自物理、化學、生物科學、大地測量、空氣物理、理論和應用力學的國際聯合會。委員會的職能是:對流變學的專門名詞進行命名;對流變學的論文進行摘要;組織國際流變學會議等。1968年前,國際流變學會議每5年舉行一次。1968年以后,每4年舉行一次。第15屆國際流變學會議是2008年8月在美國舉行的。

 

1973年國際流變學委員會被接納為國際純粹和應用化學聯合會的分支機構。1974年國際流變學專業委員會被接納為國際理論和應用力學聯合會的分支機構。

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