Численное моделирование термомеханического поведения аморфно-кристаллических полимеров с памятью формы
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2011.4.4.34Ключевые слова:
аморфно-кристаллические полимеры, полимеры с памятью формы, численное моделированиеАннотация
Работа посвящена численному моделированию эффекта памяти формы в аморфно-кристаллических полимерах, определяемого релаксационным переходом в аморфной фазе в диапазоне температур, включающем температуру стеклования. Используется вариант определяющих соотношений, разработанных для описания термомеханического поведения аморфно-кристаллических полимеров в широком температурном диапазоне, и кинетические уравнения для определения тензорных величин, характеризующих эволюцию межмолекулярного взаимодействия. Приведены результаты вычислительных экспериментов, моделирующих термомеханический цикл со свободным восстановлением формы для двух случаев предварительного деформированного состояния − одноосного растяжения и одноосного сжатия.
Скачивания
Библиографические ссылки
Otsuka K., Wayman C.M. Shape memory materials. − New York: Cambridge University Press, 1998. − 284 р.
Lendlein A., Kelch S. Shape-memory polymers // Angew. Chem. Int. Ed. - 2002. − V. 41, N. 12. - P. 2034-2057. DOI
Liu C., Qin H., Mather P.T. Review of progress in shape-memory polymers // J. Mater. Chem. − 2007. − V. 17, N. 16. − P. 1543-1558.
Dietsch B, Tong T. A review: features and benefits of shape memory polymers (SMPs) // J. Adv. Mater. − 2007. − V. 39, N. 2. − P. 3-12.
Gunes I.S., Jana S.C. Shape memory polymers and their nanocomposites: a review of science and technology of new multifunctional materials // J. Nanosci. Nanotechnol. − 2008. −V. 8, N. 4. − P. 1616-1637.
Morshedian J., Khonakdar H.A., Rasouli S. Modeling of shape memory induction and recovery in heat-shrinkable polymers // Macromol. Theory Simul. − 2005. − V. 14, N. 7. − P. 428-434.
Khonakdar H.A., Jafari S.H., Rasouli S., Morshedian J., Abedini H. Investigation and modeling of temperature dependence recovery behavior of shape-memory crosslinked polyethylene // Macromol. Theory Simul. − 2007. − V. 16, N. 1. − P. 43-52.
Buckley C.P., Prisacariu C., Caraculacu A. Novel triol-crosslinked polyurethanes and their thermorheological characterization as shape-memory materials // Polymer. − 2007. − V. 48, N. 5. − P. 1388-1396.
Liu Y.P., Gall K., Dunn M.L., Greenberg A.R., Diani J. Thermomechanics of shape memory polymers: uniaxial experiments and constitutive modeling // Int. J. Plast. − 2006. − V. 22, N. 2. - P. 279-313.
Qi H.J., Nguyen T.D., Castroa F., Yakacki C.M., Shandas R. Finite deformation thermo-mechanical behavior of thermally induced shape memory polymers // J. Mech. Phys. Solids. − 2008. - V. 56, N. 5. − P. 1730-1751. DOI
Nguyen T.D., Qi H.J., Castro F., Long K.N. A thermoviscoelastic model for amorphous shape memory polymers: incorporating structural and stress relaxation // J. Mech. Phys. Solids. − 2008. − V. 56, N. 9. − P. 2792-2814.
Diani J., Liu Y.P., Gall K. Finite strain 3D thermoviscoelastic constitutive model for shape memory polymers // Polym. Eng. Sci. − 2006. − V. 46, N. 4. − P. 486-492.
Chen Y.C., Lagoudas D.C. A constitutive theory for shape memory polymers. I. Large deformations // J. Mech. Phys. Solids. − 2008. − V. 56, N. 5. − P. 1752-1765.
Шардаков И.Н., Труфанов Н.А., Бегишев В.П., Шадрин О.А., Сметанников О.Ю. Описание наследственных эффектов при стекловании и размягчении эпоксидных связующих // Пластические массы. - 1991. - № 9. - С. 55-58.
Матвеенко В.П., Сметанников О.Ю., Труфанов Н.А., Шардаков И.Н. Термомеханика полимерных материалов в условиях релаксационного перехода // Физ. мезомех. - 1999. - Т. 2, № 4. - С. 23-29.
Сметанников О.Ю., Труфанов Н.А., Шардаков И.Н. Определяющие соотношения термомеханического поведения полимерных материалов в условиях стеклования и размягчения // Изв. РАН. МТТ. - 1997. - № 3. - С. 106-114.
Шардаков И.Н., Голотина Л.А. Моделирование деформационных процессов в аморфно-кристаллических полимерах // Вычисл. мех. сплош. сред. - 2009. - Т. 2, № 3. - С. 106-113.
Малкин А.Я., Бегишев В.П. Химическое формирование полимеров. - М.: Химия. - 1991. - 240 с.
Сметанников О.Ю., Труфанов Н.А. Численный анализ технологических и остаточных напряжений в стеклующихся телах // Вычисл. мех. сплош. сред. - 2008. - Т. 1, № 1. - С. 92-108.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2011 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.