ОГЛЯД РЕОЛОГІЧНИХ МОДЕЛЕЙ

Ключові слова: напруження, деформація, релаксація, реологія, реологічні моделі, тіло Гука, тіло Ньютона, тіло Сен-Венана – Кулона

Анотація

Продукти харчування під час заготівлі, транспортування, зберігання, особливо під час переробки в піддаються різним механічним впливам. При цьому виробничі процеси повинні бути організовані так, щоб забезпечити максимально високий рівень якості готових продуктів. Успішному розв’язанню цієї задачі сприяє знання реологічних властивостей та текстури харчових продуктів. Харчові продукти, включаючи сировину та напівфабрикати, залежно від складу, дисперсного складу та структури володіють різними реологічними властивостями текстурними відмітними ознаками.

У статті проведено аналіз як елементарних реологічних моделей, таких як модель Гука (ідеально пружне тіло), Ньютона (ідеально в’язке тіло) і Сен-Венана – Кулона (ідеально пластичне тіло), так і інших складніших комбінацій цих елементарних реологічних моделей, таких як модель Максвелла, Кельвінла-Фойгта, Зінера, Прандтля, Бінгама та інших. Також наведено приклади їх використання.

Біологічні сільськогосподарські матеріали мають складну багатошарову реологічну структуру. Переважно кожен із цих шарів володіє власними, відмінними від інших властивостями. Тому для точнішого опису поведінки біологічних сільськогосподарських матеріалів під час транспортування, та процесу переробки, а зокрема при взаємодії з робочими органами машин, потрібно детально вивчати реологічну структуру цих матеріалів.

Щоб найбільш адекватно описувати реологічні властивості сільськогосподарських матеріалів, потрібно використовувати моделі, що складаються з трьох та більше елементів. Проте зі зростанням кількості елементів зростає не тільки точність опису конкретного біологічного матеріалу, а й значно ускладнюється їх математичний аналіз.

Біографія автора

R. Sheremeta, Львівський національний аграрний університет

асистент кафедри машинобудування

Посилання

Aret V. A., Nikolaev B. L., Nikolaev L. K. Fiziko-mekhanicheskie svojstva syr'ya i gotovoj produkcii. Sankt-Peterburg: GIORD, 2009. 448 s.

Artemchuk V. V. Reolohichni vlastyvosti bahatosharovykh materialiv. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana. 2011. Vyp. 37. S. 20-25.

Bagtenev G. M., Frenkel' S. Ya. Fizika polimerov / pod. red. d-ra fiz.-mat. nauk A. M. El'yashevicha. Leningrad: Himiya, 1990. 4323 s.

Bohomolov V. O., Zhdaniuk V. K., Riapukhin V. M., Bohomolov S. V. Reolohichna model roboty asfaltobetonu pry styskanni. Avtoshliakhovyk Ukrainy. 2010. № 3. S. 34-37.

Kovbasa V. P. Mekhaniko-tekhnolohichne obgruntuvannia optymalnoi vzaiemodii robochykh orhaniv z gruntom: avtoref. dys. … d-ra tekhn. nauk. Kyiv, 2006. 35 s.

Konstruirovanie i raschet nezhestkih dorozhnyh odezhd / pod red. N. N. Ivanova. Moskva: Transport, 1973. 328 s.

Kostrzhytskyi A. I., Kalinkov O. Yu., Tishchenko V. M., Berehova O. M. Fizychna ta koloidna khimiia: navch. posib. Kyiv: Tsentr navch. lit., 2008. 496 s.

Kuznecov O. A., Voloshin E. V., Sagitov R. F. Reologiya pishchevyh mass: ucheb. posobie. Orenburg: GOU OGU, 2005. 106 s.

Palamarchuk I. P., Yanovych V. P., Kupchuk I. M. Doslidzhennia reolohichnykh kharakterystyk zernovoi krokhmalevmisnoi syrovyny spyrtovoho vyrobnytstva. Tekhnika, enerhetyka, transport APK. 2016. № 3 (95). S. 130-134.

Rejner M. Reologiya. Moskva: Nauka, 1965. 223 s.

Shul'man Z. P., Kovalev Ya N., Zal'cindler E. A. Reofizika konglomeratnyh materialov. Minsk: Nauka i tekhnika, 1978. 240 s.

Ji S., Shen H. H. Contact Force Models for Granular Flows. Report No. 04-02. Potsdam; New York: Department of Civil and environmental engineering. Clarkson University, 2004. Р. 3699-5710.

Lord Kelvin (Sir W. Thomson) «Elasticity» Encyclopedia Britannica. 9th ed. London, 1875.

Mainardi F., Gorenflo R. Time-fractional derivatives in relaxation processes: a tutorial survey. Fractional Calculus and Applied Analysis. 2007. Vol. 10, No. 3. P. 269-308.

Marynowski K., Kapitaniak T. Kelvin-Voigt versus Bürgers internal damping in modeling of axially moving viscoelastic web. International Journal of Non-Linear Mechanics. 2002. 37. P. 1147-1161. https://doi.org/10.1016/S0020-7462(01)00142-1

Moczo P., Kristek J., Franck P. Lecture Notes on Rheological Models. DAPEM FMPI CU. 2006. 40 p.

Renaud F., Dion J.-L., Chevallier G., Tawfiq I., Lemaire R. A new identification method of viscoelastic behavior: Application tothe generalized Maxwell model. Mechanical Systems and Signal Processing, Elsevier. 2011. 25. P. 991-1010. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2010.09.002

Shahsavari R., Ulm F.-J. Indentation analysis of fractional viscoelastic solids. Journal of mechanics of materials and structures. 2009. Vol. 4, No. 3. P. 523-550. https://doi.org/10.2140/jomms.2009.4.523

Wicek J., Molenda M. Moisture-dependent physical properties of rapeseed - experimental and DEM modeling. International Agrophysics. 2011. 25. P. 59-65.

Xiao R., Sun H., Chen W. An equivalence between generalized Maxwell model and fractional Zener model. Mechanics of Materials. 2016. 100. P. 148-153. https://doi.org/10.1016/j.mechmat.2016.06.016

Опубліковано
2019-05-20
Як цитувати
Sheremeta, R. (2019). ОГЛЯД РЕОЛОГІЧНИХ МОДЕЛЕЙ. Вісник Львівського національного аграрного університету. Агроінженерні дослідження, (22), 22-30. https://doi.org/10.31734/agroengineering2018.01.022
Розділ
Фізико-механічні й технологічні властивості сільськогосподарських матеріалів