کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5018163 1467036 2017 53 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A statistically-based continuum theory for polymers with transient networks
ترجمه فارسی عنوان
یک نظریه پیوندی مبتنی بر آماری برای پلیمرهای با شبکه های گذرا
کلمات کلیدی
مکانیک پلیمر، ویسکو الاستیسیته، واکنش گذرا، پیوند های دینامیک، نظریه آماری،
ترجمه چکیده
ما چارچوب نظری مبتنی بر فیزیک را برای توصیف پاسخ مکانیکی گذرا از پلیمرهای تحت تغییر شکل محدود ارائه می دهیم. برای این منظور، یک توصیف آماری از شبکه پلیمر توسط یک تابع توزیع ارائه شده است که به دلیل ترکیبی از تغییر شکل و تنظیم مجدد زنجیره ای که توسط پیوندهای متقابل پیوسته فعال شده است، در زمان تحویل داده می شود. پس از ارائه قانون تکامل برای عملکرد توزیع زنجیره، ما نشان می دهیم که با استفاده از ترمودینامیکی کلاسیک می توان تعیین کرد که چگونه آنتروپی، انرژی کششی و تنش واقعی از نظر پیکربندی شبکه تکامل می یابد. به طور خاص، ما مفهوم تانسور توزیع را معرفی می کنیم که انتقال تمیز بین آمار شبکه، نمایندگی پیوسته و پاسخ پلیمر ماکروسکوپی را امکان پذیر می سازد. در زمینه آمار گاوس، بیشتر نشان داده شده است که این تانسور از قانون تکامل خودش پیروی می کند، و باعث می شود که ساده سازی رشته های رشته های ویسکوزیته الاستیسیته باشد. این مدل هنگامی که پیوندهای متقارن دائمی می شود، به الاستیک کششی کلاسیک تبدیل می شود، در حالیکه مایعات چسبناک برای سینتیکهای متقابل پیوند سریع بهبود می یابند. کلیه چارچوب و همچنین ارتباط آن با مدل سازی تعدادی از فرآیندهای مهم تجزیه کننده در پلیمرها با استفاده از یک رویکرد پیوسته مورد بحث قرار گرفته است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
We present a physics-based theoretical framework to describe the transient mechanical response of polymers undergoing finite deformation. For this, a statistical description of the polymer network is provided by a distribution function that is allowed to evolve in time due to a combination of deformation and chain reconfiguration enabled by transient cross-links. After presenting the evolution law for the chain distribution function, we show that, using classical thermodynamics, one can determine how the entropy, elastic energy and true stress evolve in terms of the network configuration. In particular, we introduce the concept of distribution tensor, which enables a clean transition between the network statistics, its continuum representation and the macroscopic polymer response. In the context of Gaussian statistics, it is further shown that this tensor follows its own evolution law, enabling a simple handling of visco-elastic rubbers. The model degenerates to classical rubber elasticity when cross-links are permanent, while the case of viscous fluids is recovered for fast cross-link kinetics. The generality of the framework as well as its relevance to modeling a number of important dissipative processes occurring in polymers using a continuum approach are also discussed.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Mechanics and Physics of Solids - Volume 107, October 2017, Pages 1-20
نویسندگان
, , ,