innovation.world
Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » بينغهام للبلاستيك

بينغهام للبلاستيك

1922
  • Eugene C. Bingham
Laboratory scene with Bingham plastic materials and viscosity testing equipment.

(صورة توضيحية فقط)

A Bingham plastic is a viscoplastic material that behaves as a rigid body at low stresses but flows as a viscous fluid at high ضغط. It is characterized by a yield stress, [latex]\tau_0[/latex], which is the minimum shear stress required to initiate flow. Below this threshold, it does not deform. Common examples include toothpaste, mayonnaise, and clay slurries.

ال constitutive equation for a Bingham plastic is given by a two-part model. Below the yield stress ([latex]\tau \tau_0[/latex]), the material flows, and the relationship between stress and shear rate becomes linear: [latex]\tau – \tau_0 = \mu_p \dot{\gamma}[/latex]. Here, [latex]\mu_p[/latex] is the plastic اللزوجة, which represents the fluid’s resistance to flow once it has started moving.

يرجع هذا السلوك إلى وجود بنية داخلية، مثل شبكة من الجسيمات أو الغرويات المتكتلة، والتي يجب تفكيكها قبل حدوث التدفق. يتوافق إجهاد الخضوع مع قوة هذه الشبكة الداخلية. في معجون الأسنان، تحافظ هذه الشبكة على شكلها على فرشاة الأسنان. يوفر الضغط الناتج عن ضغط الأنبوب إجهادًا أكبر من إجهاد الخضوع، مما يؤدي إلى تدفقه. في الهندسة المدنية، يُعد إجهاد الخضوع للخرسانة الطازجة أمرًا بالغ الأهمية لمنع انفصال مكوناتها ولضمان ضخها بفعالية مع الحفاظ على شكلها في القوالب دون انكماش.

UNESCO Nomenclature: 2210
الميكانيكا

يكتب

Material Model

خلل

Substantial

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • دراسات على طين الطين والدهانات التي تظهر عتبة التدفق
  • Hooke’s law for solids and Newton’s law for fluids, which Bingham’s model bridges
  • تطوير تقنيات القياس الرومولوجي

التطبيقات

  • معجون أسنان يبقى على الفرشاة ولكنه يتدفق عند الضغط عليه
  • طين الحفر الذي يعلق قطع الصخور عندما تتوقف الدورة
  • الخرسانة القابلة للضخ ولكنها تحافظ على شكلها بعد وضعها
  • المايونيز والخردل اللذان يبقىان في مكانهما على الطعام
  • طلاء لا يقطر بعد الاستخدام

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد للبناء التي تحافظ على شكلها فورًا بعد البثق
  • أحبار الكتابة المباشرة للإلكترونيات التي تُنشئ دوائر مستقرة وذات ميزات دقيقة
  • منتجات غذائية مصممة خصيصًا لقوام معين وثبات على الرف
  • الأسمنت الطبي الذي يمكن حقنه ولكن يتم تثبيته بشكل صارم في مكانه
  • كريمات الأساس التجميلية التي تبقى في البرطمان ولكنها تنتشر بسلاسة على الجلد
  • مواد مانعة للتسرب مقاومة للحريق يتم تطبيقها بسهولة ولكنها لا تنهار تحت تأثير الجاذبية أو الحرارة
  • الجص الجيوتقني الذي يمكن ضخه في التربة ولكنه يقاوم المزيد من الحركة
  • مواد النحت للفنانين التي يمكن التعامل معها بسهولة ولكنها تحتوي على تفاصيل دقيقة
Related to: bingham plastic, yield stress, viscoplastic, rheology, toothpaste, drilling mud, concrete, non-newtonian.

السياق التاريخي

Electrochemical cell experiment demonstrating electron transfer in redox reactions.

انتقال الإلكترون في تفاعلات الأكسدة والاختزال

تتضمن تفاعلات الأكسدة والاختزال (الاختزال-الأكسدة) انتقال الإلكترونات بين أنواع المواد الكيميائية. يتعرض أحد الأنواع للأكسدة (فقدان إلكترونات)، بينما يخضع الآخر للاختزال (اكتساب إلكترونات). تحدث هاتان العمليتان دائمًا في وقت واحد. العامل الذي يفقد الإلكترونات هو العامل المختزل، والعامل الذي يكتسبها هو العامل المؤكسد. يُشكل هذا المفهوم الأساسي أساس الكيمياء الكهربائية والعديد من العمليات البيولوجية.
Laboratory experiment demonstrating Debye Force between polar and nonpolar molecules.

قوة ديباي (تفاعل ثنائي القطب المستحث بواسطة ثنائي القطب)

An attractive intermolecular force between a polar molecule (with a permanent dipole) and a nonpolar molecule. The electric field from the permanent dipole distorts the electron cloud of the nonpolar molecule, inducing a temporary dipole in it. The two dipoles then attract each other. The interaction potential energy is [latex]V \propto -\frac{\alpha \mu^2}{r^6}[/latex], where [latex]\alpha[/latex] is polarizability and [latex]\mu[/latex] is the permanent dipole moment.
Laboratory experiment demonstrating Keesom force with polar liquids and molecular models.

قوة كيسوم

An electrostatic interaction between molecules that possess permanent electric dipole moments, such as water or hydrogen chloride. The force arises from the tendency of these dipoles to align head-to-tail, resulting in a net attraction. This interaction is temperature-dependent, as thermal motion disrupts the alignment. The orientation-averaged potential energy varies as [latex]V \propto -\frac{1}{r^6 k_B T}[/latex].

بينغهام للبلاستيك

Laboratory scene with scientist performing molecular dynamics simulations using Lennard-Jones potential.

إمكانات لينارد جونز

A simple, widely used mathematical model that approximates the potential energy of interaction between two neutral atoms or molecules. It combines a long-range attractive term ([latex]\propto r^{-6}[/latex]) representing Van der Waals forces with a steep, short-range repulsive term ([latex]\propto r^{-12}[/latex]) representing Pauli repulsion. The formula is [latex]V_{LJ}(r) = 4\epsilon [(\frac{\sigma}{r})^{12} - (\frac{\sigma}{r})^6][/latex].
Demonstration of shear-thinning behavior in a laboratory with ketchup.

التخفيف بالقص (اللدونة الزائفة)

الترقق القصي، أو شبه اللدونة، هو سلوك غير نيوتوني، حيث تنخفض لزوجة السائل مع تزايد معدل إجهاد القص. تُظهر العديد من المواد الشائعة، مثل الكاتشب والطلاء، هذه الخاصية. تكون هذه المواد سميكة في حالة السكون، لكنها تتدفق بسهولة أكبر عند رجها أو تحريكها أو فردها. وغالبًا ما يُمثل ذلك بعلاقة قانون أوستوالد-دي فالي للقوة.
Physicist's workspace with Schrödinger Equation and quantum mechanics materials.

معادلة شرودنجر

This is a fundamental equation in quantum mechanics that describes how the quantum state of a physical system changes over time. It is a linear partial differential equation for the wavefunction, [latex]\Psi(x, t)[/latex]. The time-dependent version is [latex]i\hbar\frac{\partial}{\partial t}\Psi = \hat{H}\Psi[/latex], where [latex]\hat{H}[/latex] is the Hamiltonian operator, representing the total energy of the system.
1920
1920
1921
1922
1924
1925
1926
1919-05-29
1920
1920
1921
1924
1924
1925
1926
Albert Einstein discussing gravitational lensing in a historical laboratory setting.

عدسة الجاذبية

تتنبأ النسبية العامة بأن مسار الضوء ينحني بفعل الجاذبية. عندما يمر الضوء القادم من مصدر بعيد بجسم ضخم، مثل مجرة ​​أو نجم، ينحرف مساره. هذه الظاهرة، المعروفة باسم عدسة الجاذبية، قادرة على تكبير أو تشويه أو تكوين صور متعددة لمصدر الخلفية، لتعمل بمثابة تلسكوب كوني لرصد الكون البعيد.
Chemist balancing redox reactions using the half-reaction method in analytical chemistry.

طريقة نصف التفاعل

يمكن موازنة تفاعلات الأكسدة والاختزال المعقدة باستخدام طريقة نصف التفاعل. يُقسّم التفاعل الكلي إلى نصفي تفاعل منفصلين: أحدهما للأكسدة والآخر للاختزال. يُوازن كل نصف تفاعل للذرات والشحنات بشكل مستقل، غالبًا بإضافة أيونات الهيدروجين (H+) والهيدروكسيد (OH-) والماء (H2O) في المحاليل المائية. أخيرًا، تُعادل أعداد الإلكترونات، وتُجمع نصفي التفاعلات.
Chemist studying autocatalysis in a laboratory setting with glassware and chemical reactions.

التحفيز الذاتي

التحفيز الذاتي هو تفاعل كيميائي يكون فيه أحد نواتج التفاعل عاملاً محفزاً للتفاعل نفسه أو لتفاعل مقترن. هذا يُنشئ حلقة تغذية راجعة إيجابية، مما يؤدي إلى تسارع معدل التفاعل. يكون معدل التفاعل بطيئاً في البداية، لكنه يزداد مع تراكم تركيز الناتج (العامل المحفز)، مما يؤدي غالباً إلى منحنيات حركية سيجمويدية (على شكل حرف S).
Laboratory scene with scientist analyzing spectrometer for quantum mechanics research.

عامل جي لاندي

The Landé g-factor ([latex]g_J[/latex]) is a dimensionless proportionality constant that relates an atom's total magnetic moment to its total angular momentum in the weak-field limit. It is crucial for quantitatively explaining the anomalous Zeeman effect. Its value is given by the formula: [latex]g_J = 1 + \frac{J(J+1) + S(S+1) - L(L+1)}{2J(J+1)}[/latex], where L, S, and J are the quantum numbers.
Laboratory experiment demonstrating wave-particle duality in quantum physics.

ثنائية الموجة والجسيم

All quantum entities, such as photons and electrons, exhibit both particle and wave properties. Depending on the experimental setup, they can behave like a localized particle or a distributed wave. The de Broglie hypothesis states that any particle with momentum [latex]p[/latex] has an associated wavelength [latex]\lambda = h/p[/latex], where [latex]h[/latex] is Planck's constant.
Laboratory pH measurement with a digital meter in analytical chemistry.

PH

pH is formally defined as the negative decimal logarithm of the hydrogen ion activity, [latex]a_{H^+}[/latex]. The formula is [latex]pH = -\log_{10}(a_{H^+})[/latex]. Activity is the effective concentration of hydrogen ions, accounting for intermolecular forces, and is dimensionless. For dilute solutions, activity is approximately equal to the molar concentration of [latex]H^+[/latex] ions, simplifying the calculation.
Laboratory experiment on lanthanide elements in inorganic chemistry.

انكماش اللانثانيد

انكماش اللانثانيدات هو التناقص المستمر في نصف القطر الذري والأيوني لعناصر اللانثانيدات (من اللانثانوم إلى اللوتيتيوم) مع تزايد العدد الذري. يحدث هذا التأثير بسبب ضعف حجب الشحنة النووية بواسطة إلكترونات 4f. وينتج عن ذلك أن تكون عناصر الدورة السادسة التي تلي اللانثانيدات صغيرة بشكل غير متوقع، على غرار نظيراتها من الدورة الخامسة.
Research laboratory focused on quantum statistics applications in semiconductor physics and lasers.

Quantum Statistics

Quantum statistics modifies classical statistical mechanics to account for the indistinguishability of identical particles. It splits into two types: Fermi-Dirac statistics for fermions (half-integer spin particles like electrons), which obey the Pauli exclusion principle, and Bose-Einstein statistics for bosons (integer spin particles like photons), which can occupy the same quantum state. This distinction is crucial at low temperatures and high densities.

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

جميع مقالات التصميم الأخرى

أفضل الأدوات الأصلية

جميع أدوات الابتكار الأصلية الأخرى.world
السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.

> تسجيل الدخول <