论聚合物中的网络取向亲和假设及通过链拉伸实现的微观-宏观联系
软凝聚态物质
2021-02-03 v1
摘要
我们质疑在聚合物变形下链取向建模中的网络亲和假设，以及使用由右 Cauchy-Green 变形张量投影得到的拉伸度量（或由此度量导出的非亲和微观拉伸）作为微观-宏观转变的基本状态变量。这些要素是标准的，取自聚合物的统计理论，并被大多数微力学聚合物网络与软组织模型所采用。亲和假设在网络中施加了一个约束，导致链取向的各向异性分布，从而引出应包含在内的额外构型熵。这一额外熵将产生一个额外的应力张量。但一个可以说更自然的替代方案——与链行为本身的典型假设以及对这些力的忽略相一致——是考虑网络可无约束地涨落以适应宏观变形。这样，链取向的各向同性统计分布在变形过程中保持无约束，且不施加额外应力。接着，我们表明这一自由涨落网络假设等价于考虑由拉伸张量（而非右 Cauchy-Green 变形张量）投影得到的拉伸作为网络链变形的状态变量。我们展示了采用两种假设行为在预测上的重大差异，并证明借助自由涨落网络假设，仅用一条试验曲线标定模型，即可对聚合物中所有试验获得准确预测。而采用同样的宏观-微观-宏观方法并使用网络亲和假设时，我们只能准确捕捉用于模型标定的试验，而无法捕捉整体聚合物行为。
引用
@article{arxiv.2008.13523,
title = {On the network orientational affinity assumption in polymers and the micro-macro connection through the chain stretch},
author = {Victor Jesus Amores and Khanh Nguyen and Francisco Javier Montans},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.13523},
year = {2021}
}