半结晶网络中无应力双向形状记忆效应的唯象建模：公式、数值模拟与实验验证
软凝聚态物质
2025-01-09 v1
摘要
表现出无应力双向形状记忆效应（SME）的聚合物是实现自支撑可逆驱动的有吸引力的解决方案，这是众多应用所需的基本特性。本文提出了一个一维连续介质唯象框架，用于模拟在应力和无应力条件下同时表现出单向SME和双向SME的单组分半结晶聚合物网络。首先，对基于聚(ε-己内酯)（PCL）的半结晶网络进行了全面的实验，以表征材料在不同热机械条件下的力学和热性能以及单向和双向形状记忆行为。结果指导了模型的公式化，阐明了控制变量和相变量的选择，并激发了其演化定律的选择。然后，针对实验数据展示了模型的能力。分析和讨论了影响无应力双向SME的所有现象，包括驱动温度、加热/冷却速率、施加的应力/应变以及骨架和驱动相的量，为应用开发提供了新的重要见解。
引用
@article{arxiv.2501.04552,
title = {Phenomenological modeling of the stress-free two-way shape-memory effect in semi-crystalline networks: Formulation, numerical simulation, and experimental validation},
author = {Matteo Arricca and Nicoletta Inverardi and Stefano Pandini and Maurizio Toselli and Massimo Messori and Ferdinando Auricchio and Giulia Scalet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.04552},
year = {2025}
}
备注
This work was funded by the European Union ERC CoDe4Bio Grant ID 101039467 under the funding programme Horizon Europe