软玻璃态材料在变形场、残余应力和应变下老化的模型

我们提出了一种模型，将软玻璃态材料中的老化和回春分别视为自由能的减少和增加。老化项以特征弛豫时间的倒数加权，表明组分更大的迁移率会诱导材料中更快的老化。我们提出了弛豫时间对自由能的依赖关系，在静止条件下，这导致弛豫时间对等待时间的幂律依赖，这与实验观察一致。该模型考虑了两种情形：老化由熵控制时的常数模量和时变模量。在前者和后者情形中，模型分别有两个和三个具有物理意义的可实验测量参数。总体而言，该模型预测了材料在施加变形场时如何老化并趋近回春状态。特别是，该模型对不同参数组合下的各种流变学效应进行了区分。有趣的是，当弛豫时间的演化强于线性时，该模型预测了软玻璃态材料中观察到的各种特征，如触变性、常数屈服应力、触变性剪切带以及残余应力和应变的存在。