Введение в теорию вязкоупругости

Создание молекулярных и модельно-молекулярных теорий, опирающихся на кинетические свойства отдельной полимерной цепи, основано на введении последовательных приближений, усложняющих принятые молекулярные модели [2, 5, 16, 17—52]. Такие модели позволяют объяснить многие аспекты вязкоупругости. В этих теориях при учете межцепного взаимодействия обычно принимают, что динамическое действие внешней среды на макро- [c.307]

Прежде чем перейти к конкретным примерам использования теории линейной вязкоупругости и выяснению физического смысла релаксационных спектров, остановимся на некоторых предельных свойствах введенных выше функций. [c.88]

В настоящее время проблема прочности конструкционных полимерных материалов приобрела актуальное значение. До появления кинетических концепций о процессе разрушения полимеров господствовали представления, которые рассматривали разрушение с точки зрения механики упругого твердого тела, имеющего дефекты. Однако экспериментальные факты доказывают существенную роль вязкоупругих релаксационных свойств при разрушении металлов, полимеров и других материалов. Известно, например, что имеет место повышение ударной вязкости полимерной системы при введении в нее высокомолекулярных добавок, для которых характерна релаксация напряжения при низких температурах. Прочностные свойства полимеров связаны с релаксационными процессами, например с механическими потерями. Задача теоретических исследований в данном случае состоит в построении теории прочности, учитывающей роль релаксационных процессов. [c.5]

Второй путь развития теоретических исследований релаксационных явлений в полимерах — это создание молекулярно-кинетических теорий, отображающих определенные свойства реальной системы. Введение последовательных приближений, усложняющих принятые молекулярные модели, уже на данном этапе теоретических разработок позволяет объяснить многие аспекты вязкоупругости. В этом отношении весьма плодотворной оказалась модель, предложенная Каргиным и Слонимским, получившая затем дальнейшее развитие в работах Рауза, Зимма и Бикки и других ученых. [c.5]

Существенное обобщение модели КСР было достигнуто ее распространением на случай больпшх деформаций. Это потребовало введения дифференциальных операторов, рассматриваемых при анализе кинематики сплошной среды и использованных для построения нелинейных теорий вязкоупругости. Этим способом были получены все те же результаты, что и при обсуждений феноменологических моделей. Такой подход предполагает решение проблемы корреляции динамических и стационарных характеристик вязкоупругих свойств полимерных систем не в рамках собственно молекулярных представлений, а путем привлечения идей о геометрической нелинейности как причине наблюдаемых эффектов. Поэтому естественно, что применение яуманновской производной в модели КСР приводит к соотношению т] ( i) = TI (y) при = Y, а использование тензоров Грина и Фингера для описания больших деформаций — к получению соотношений, вытекающих из теории И. Пао. [c.308]

Экспериментальными методами широко исследованы механические, реологические, тепловые, электрические и другие свойства многих полимерных систем [1—И]. С помощью методов статистической физики решен ряд вопросов о равновесных свойствах полимерных цепей [12, 13]. Многие из экспериментально наблюдаемых закономерностей были достаточно хорошо описаны и частично объяснены теорией с использованием феноменологических и полу-феноменологических моделей и методов (модельная теория вязкоупругих свойств, кинетическая теория высокоэластичности, теория строения сеток, теория релаксационных явлений [1, 4, 15, 16—26] и др.). Ряд задач о неравновесных свойствах полимеров решен методами микротеории 27—36]. Эти исследования с использованием кинетических уравнений на основе упрощенных динамических моделей полимерных цепей касались, как правило, тех физических свойств полимеров, которые обусловлены свойствами макромолекулы и мало зависят от взаимодействия макромолекул между собой. Учет взаимодействия макромолекул путем введения макроскопических параметров упрош,ает рассмотрение, но снижает ценность теории. Поэтому в физике полимеров важно расширение арсенала и сферы приложения экспериментальных методов и построение последовательной и достаточно полной микротеории структуры и физических свойств основных классов полимерных систем. Одним из направлений построения такой теории является исследование физических процессов в полимерах методами кинетических уравнений и теории флюктуаций. [c.351]

Таким образом, представления Джексона и Колдуэлла об антипластификации и антипластификаторах следует признать ошибочными. На самом деле один и тот же полярный пластификатор при введении в жесткоцепной полярный полимер будет приводить к ослаблению энергии межмолекулярного взаимодействия, если система полимер — пластификатор находится в высокоэластическом состоянии, и к усилению эффективности межмолекулярного взаимодействия, если эта система находится в стеклообразном состоянии. Такой двоякий характер влияния пластификатора на вязкоупругое поведение полимеров аналитически описан Перепечко в рамках феноменологической теории [134—136], хорошо корре-лируюш,ей с экспериментальными данными. [c.162]

Рассмотрение каландрования с учетом вязкоупругих свойств резиновых смесей является с одной стороны обобщением и развитием гидродинамического метода, а с другой — строится на использовании методов контактных задач теории упругости, теории качения и теоретических основ динамических испытаний резины. Приведенное в работе [5] обобщенное выражение для распорного усилия при каландровании, учитывающее гидростатическую Р и де-виаторную Хуу части нормальных напряжений, может быть использовано для инженерных расчетов. Гидростатическое сжатие, возникающее в результате отклонения реального поведения материала от однородной деформации, может быть учтено введением фактора формы. Формфактор может также учесть и такие сложные явления, как эффект конечных деформаций. Иногда этот учет делают введением дополнительного коэффициента нелинейности в реологическом уравнении для эластичного материала. [c.236]

Сопоставление результатов строгих аналитических молекулярных теорий, данных модел1фОвания динамики на ЭВМ с результатами теории для вязкоупругой динамической модели цепи с эмпирически введенными коэффициентами внутреннего трения позволит установить параметры внутреннего трения, которые следует вводить в более простые вязког упругие модели цепи. [c.49]

Если бы можно было пренебречь смыслом линейно-вязкоуп-ругих моделей и распространить их на большие деформации, то все же нельзя было бы при помощи этих моделей представить существование предела текучести . Введение в модель элементов статического трения до некоторой степени облегчает положение. Но даже в этом случае деформация, необходимая для активирования элемента статического трения, зависит от времени. Отметим, что краткое и упрощенное обсуждение, приведенное здесь, не должно истолковываться как полное логическое рассмотрение проблемы, касающейся теории нелинейной вязкоупругости. [c.82]

Общий метод Лагранжа в термодинамике необрати.мых процессов был разработан автором в 1954 г. Л. А-1]. Более подробное обсуждение выводов из этой теории проведено в работе (Л. А-2]. Такая формулировка термодинамики необратимых процессов с помощью уравнений Лагранл а и соответствующих вариационных принципов основана на введении нового термодинамического потенциала для систем с неравномерной температурой, а также диссипативной функции, выведенной из соотношений взаимности Онзагера. Этот подход применим для широкого круга явлений механики вязких и вязкоупругих сред, а также в термодинамике, физической химии и электродинамике. [c.192]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология