Реологія (від грец. СЕщ - течу і лпгпт - вчення) - наука про плинність і деформації суцільних середовищ (наприклад, звичайних в'язких рідин і рідин аномальної в'язкості, суспензій і ін.)
Термін "реологія" ввів американський учений Юджин Бінгем, якому належать важливі дослідження реологічних рідин і дисперсних систем. Офіційно термін "реологія" прийнятий на 3-му симпозіумі по пластичності (1929, США), однак, окремі положення реологии як науки були встановлені задовго до цього.
В основі реології лежать основні закони гідромеханіки і теорії пружності і пластичності (в т. Ч. Закон Ньютона для в'язкого тертя в рідинах, рівняння Нав'є-Стокса для руху нестисливої в'язкої рідини, закон Гука про опір деформації пружного тіла та ін.).
Реологія може розглядатися як частина механіки суцільних середовищ. Основне завдання реологии - встановити залежність між механічними напруженнями, що виникають в тілі, і викликаними ними деформаціями і їх змінами в часі. За припущенням про однорідність і цілісності матеріалу вирішують крайові задачі деформування і течії твердих і рідких тіл. Основна увага звертається на складне поведінку реології речовини (наприклад, коли одночасно проявляються властивості в'язкості і пружності або в'язкості і пластичності і т.д.).
Реологія охоплює коло питань від теорії ідеально пружних тіл і механіки ньютонівських рідин і до завдань, пов'язаних з деформацією і потоками реальних матеріалів, що зустрічаються на практиці (розплави металів, сильно розріджені рідини - піна).
Типовий реологічний процес - це порівняно повільний плин речовини, в якому виявляються пружні, пластичні або високоеластичні властивості. Реологические явища виявляються в багатьох природних процесах і в великому числі технологічних. Дуже численні речовини, які беруть участь в таких процесах: це породи, що складають земну кору, магма, вулканічна лава, це нафта і глинисті розчини, які відіграють найважливішу роль у видобутку нафти; волога глина, цементна паста, бетон і асфальтобетон (суміш асфальту і піску, якою покривають тротуар), це олійні фарби - суміш масла і частинок пігменту; це розчини і розплави полімерів в процесі виготовлення ниток, плівок, труб шляхом екструзії; нарешті, це - хлібне тісто і тістоподібні маси, з яких виготовляють цукерки, сосиски, креми, мазі, зубні пасти, це тверде паливо для ракет; це, нарешті, білкові тіла, наприклад, м'язові тканини. В цей не повний перелік "реологічних" середовищ входять як тіла, які природно вважати твердими (бетон), так і рідкі - нафту.
Можна провести досвід з високомолекулярним розчином полиетиленоксиду в воді. Якщо, нахиливши склянку А, почати переливати з нього розчин в нижній склянку Б (рис. 1), а потім акуратно повернути стакан А на місце, то виявиться, що тонка цівка розчину продовжує перетікати з верхнього склянки в нижній: цікаво, що ця цівка спочатку піднімається вгору по вертикальній стінці склянки а, а потім, переливається через край і стікає вниз, в стакан Б - це своєрідний сифон, але без сифонной трубки.
Зовсім простий досвід мимоволі ставить той, хто забруднив пальці смолою, гумовим клеєм або густим цукровим сиропом: спроба розліпити пальці призводить до утворення пружних ниток, які витягуються з текучого середовища. Саме так утворюється павутина і шовкова нитка.
Реологія дозволяє зрозуміти, що при швидких впливах все тіла поводяться як тверді, при повільних - течуть. Але поняття "швидкий" і "повільний" для різних середовищ різні. Удар об воду на швидкості 200 км / год мало чим відрізняється від удару об асфальт - вода поводиться як тверде тіло (її плинність не встигає проявитися). Залізобетонний стовп, косо притулений до стіни, через місяць виявляється кривим - бетон тече; струни на гітарі, залишені в натягнутому стані, знижують тон - в результаті повільного перебігу матеріалу їх довжина трохи збільшилася, відповідно, зменшилася натяг - їх доводиться підтягувати. Гірські породи за геологічні періоди мнуть в складки - утворюються гірські системи. Без обчислень ясно, що діапазон часів в реологічних явища простягається від часток секунди до мільйонів років.
Отже, механічні властивості різних реологічних середовищ, по-перше, дуже різноманітні, і, по-друге, виявляються суттєво різними в залежності від умов навантаження.
Дуже багато реологічні середовища є дисперсними системами двох або трьох фаз: це дрібні тверді частинки, розподілені в в'язкої рідини (суспензія або гель, якщо тверда фаза переважає), або це дрібні крапельки однієї рідини в іншій - емульсія, або бульбашки повітря в рідині (піна ), і т.д. Але, тим не менше, реологія розглядає таке середовище як однорідну, але яка виявляє такі ж механічні властивості, як і ті, що встановлені в дослідах з реальним конкретним матеріалом. Цей підхід, характерний для механіки суцільних середовищ, дозволяє уникнути труднощів, пов'язаних з вивченням механізмів взаємодії фаз, і порівняно просто описати основні риси поведінки реологічних середовищ при впливі на них заданих навантажень. Такі теорії називаються феноменологическими.