橡胶粘弹性中的管概念

推导了用于在有限应变下颗粒增强弹性体时间响应的本构模型。将非结晶橡胶聚合物视为由由永久交联点(化学交联、链交联和填料颗粒)链接的长链网络组成。链段之间的一段被认为是由一系列单体组成，其运动受到周围macromolecules的约束，限制在某种管内。与传统方法假设管截面恒定不同，我们假设其半径强烈取决于纵向坐标。这意味着，链段可被建模为一系列段，其热运动被环境完全冻结(管的瓶颈点)由一系列穿过所有可能构型的单体线程连接。热涨落影响管的半径，从而导致具有高分子运动性区域(RHMs)的冻结和激活。弹性体的粘弹性响应与RHMs数量在链段中的变化有关。通过运用热力学定律，发展了在有限应变下的橡胶聚合物的应力-应变关系以及RHMs浓度的动力学方程。在小应变下，这些关系可化简为线性粘弹性中的常规积分本构方程，但具有新的RHM激活时间尺度律。该控制方程由5个可调参数决定，这些参数通过对碳黑填料天然橡胶交联物在拉伸动力学测试中的实验数据拟合得到。