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Principe et description des principaux rhéomètres
Les rhéomètres à régime permanant permettent de déterminer 𝛕 = 𝐟(𝛆̇ ).
Les rhéomètres à régime transitoire permettent de déterminer les fonctions de fluage, de relaxation et les oscillants.
I-
Rhéomètres à régime permanant
A- Rhéomètre de Couette
R2 – R1 = e = entrefer. Soit ω la vitesse angulaire, ωR = v.
Le cylindre extérieur est mobile ω0.
𝐌
𝟐𝛑𝐫²𝐡
𝐝𝛚(𝐫)
= 𝐫 𝐝𝐫
Soit le moment appliqué M : 𝛕(𝐫) =
h
Soit la vitesse de cisaillement 𝛆̇ (𝐫)
Dans le cas d’un entrefer étroit :
R2 − R1
R1
≤ 0,1
Lorsque l’entrefer est étroit, la contrainte est constante qu’elle que soit R :
τ(r) =
τ(R1 )+ τ(R2 )
2
⇔ 𝛕(𝐫) =
𝐌
𝟏
(
𝟒𝛑𝐡 𝐑𝟐𝟏
+
𝟏
)
𝐑𝟐𝟐
𝛆̇ (𝐫) = 𝐜 𝐭𝐞 =
𝛚𝟎
𝐑
𝐥𝐧( 𝟐 )
𝐑𝟏
B- Rhéomètre rotatif à cône/plateau
Ces rhéomètres sont adaptés aux fluides thixotropes. Ils permettent d’atteindre
des taux de cisaillement élevés. Cette symétrie ne convient pas aux structures
fragiles ou complexes.
0,3° < ψ < 5°
II-
𝛕=
𝟑𝐌
𝟐𝛑𝐑𝟑
𝛆̇ =
et
𝛚𝟎
𝛙
Rhéomètres à régime transitoire : fonction de fluage
Ils permettent de déterminer les paramètres viscoélastiques grâce à la méthode d’Inokuchi. On observe un angle de
rotation φ(t). Il existe différentes géométries :
Pour la géométrie cône / plateau :
𝟑𝐌
𝛕(𝐫) = 𝟐𝛑𝐑𝟑
Donc 𝐟(𝐭) =
et
𝛆(𝐭)
𝛕
=
𝟐𝛑𝐑𝟑 𝛟(𝐭)
𝟑𝐌𝛙
𝛆(𝐭) =
𝛟(𝐭)
𝛙