Вязкоупругость и реологическая гистерезисная петля

Реологическая характеристика сложных жидкостей, подвергаемых циклическому изменению скорости сдвига, часто демонстрирует гистерезис. Поскольку как вязкоупругие, так и тиксотропные материалы показывают гистерезисные петли, важно выявить отличительные признаки, если они существуют, между этими двумя типами поведения. В последнее время опубликовано много работ, стремящихся связать площадь, ограниченную гистерезисной петлей, со способом изменения скорости сдвига в цикле с целью извлечения тиксотропных параметров материала. В настоящей работе мы используем нелинейную модель Гизекуса для изучения реакции на применение циклического изменения скорости сдвига. Мы обнаруживаем, что эта модель воспроизводит все типы качественно схожих гистерезисных петель, которые ранее приписывали тиксотропным материалам. Мы также показываем, что площадь гистерезисной петли для вязкоупругого материала как функция скорости изменения сдвига проявляет колоколообразные или бимодальные кривые, как это наблюдали для тиксотропных материалов. Это исследование иллюстрирует, что следует проявлять осторожность при отнесении гистерезисных петель и связанных с ними признаков исключительно к тиксотропии. Другой связанный с гистерезисной петлей эффект — появление неустойчивости сдвигового расслоения (shear banding). Мы обнаруживаем, что вязкоупругий гистерезис может не иметь никакой связи с неустойчивостью сдвигового расслоения.