然而,当存在剪切应力时(如在剪切流的情况下)或当法向应力的差异不为零时,可能会发生变形。由于不可压缩性,只有法向应力和剪应力的差异具有流变学意义。
在足够低的剪切速率下,聚合物粘弹性流体接近于牛顿流体行为。对于仅包含低分子量组分的单相流体,如牛顿流体,剪切应力与剪切速率呈线性比例关系,而法向应力差为零。

剪切流动的实验是考虑在水平的平行壁面之间放置一种流体,壁面的面积为S,相距为h,参见图1。假设流体与壁面无滑移,并且假设流动始终处于层流状态。假定这种不可压缩流体的流动是通过一面壁面以恒定速度U运动而另一面保持静止来产生的。
此外,流体可以被建模为无限薄的、平行于壁面的叠加层。因此,当壁面开始运动时,动量的转移发生在壁面与其接触的第一层流体之间。
然后,当相邻的两层流体具有不同的速度时,速度较高的层对速度较低的层施加牵引力。反过来,速度较低的层对速度较高的层施加减速作用。运动通过摩擦依次传递给其他层。

图1.由一个水平壁相对于另一个水平壁的相对直线运动产生的简单剪切流示意图
实际上,两个相邻层之间的单位面积接触力被称为剪切应力σ12 = σ21 = F/S,其中F是剪切力。当所有层以相同的速度移动时,剪切力为零。
然而,对于纯粘性流体,施加在移动壁上的剪切力F足以维持流体流动的稳定状态。相反,在聚合物流体的情况下,稳态要求除了剪切力之外,还需要一个法向力来保持分隔两个壁面的距离h保持不变。

需要注意的是,流体的流动沿着x1方向进行,而x2方向与剪切表面垂直且对应于速度变化的方向(速度梯度的方向),而x3方向为中性方向。一旦流体流动达到稳态,纵向速度采用线性剖面,u1(x2)=γx2,如图1所示,建立了垂直于壁面的速度梯度。
在这种流动配置下,流体颗粒所经历的变形完全由速度梯度描述,称为γ=∂u1/∂ x2,也称为剪切速率。在简单剪切流动的情况下,该数量在整个流体中是均匀的。
在x2 = h处的移动壁面上,可以推断出γ = Uh,每个流体颗粒都经历相同的变形。因此,在稳态下,剪切应力也是均匀的,与位置无关。对于简单的剪切流动,与之相关的速度场、速度梯度场、应变率张量和应力张量分别如下所示:
