聚合物网络在单轴拉伸与双轴压缩下的弛豫
软凝聚态物质
2025-12-12 v1
摘要
预测聚合物网络在复杂载荷下随时间和温度变化的行为对于先进弹性体材料的设计至关重要。许多实际应用涉及变形模式的组合，例如单轴拉伸和双轴压缩，然而对其力学响应的统一描述仍然具有挑战性。在本研究中，我们应用一致的理论框架来描述单轴和双轴变形模式，使用基于 van der Waals 网络理论的相同本构形式。在这两种情况下，材料响应的时间依赖性由物质特定的弛豫谱控制，该谱通过不可逆热力学作为与永久网络的准静态参考态的线性耦合引入。在高温或低应变速率区间，弛豫时间的温度依赖性可由 Williams Landel Ferry (WLF) 方程很好地描述，这表明在不同的加载几何下，相同的基本物理机制主导了时间依赖行为。本文给出了交联聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和聚醋酸乙烯酯（PVAc）的实验结果，验证了该理论模型在两种材料和变形模式下的有效性。
引用
@article{arxiv.2512.10490,
title = {Relaxation in Polymer Networks under Uniaxial Extension and Biaxial Compression},
author = {Volker Kraus and Wolfgang Hamm and Miklos Zrinyi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.10490},
year = {2025}
}
备注
5 pages, 3 figures