聚合物网络的统计力学本构理论：分布、行为与系综之间不可分割的联系
软凝聚态物质
2020-07-06 v2 统计力学
摘要
本文提出了一个描述聚合物网络在大变形下力学响应的基本理论，该理论将统计力学原理与宏观热力学本构理论无缝结合。我们的公式允许在链间相互作用可忽略时考虑任意的聚合物链行为。这一细致处理凸显了单链力学行为与网络中链的平衡分布之间自然存在的对应关系，以及不同单链热力学系综之间的对应关系。我们利用可伸长自由连接链模型展示了这些重要区别。随后，该统计力学理论被推广到连续介质尺度，我们利用传统宏观本构理论最终根据变形和聚合物网络统计信息推导出柯西应力。再次使用可伸长自由连接链模型，我们通过其对网络应力-伸长响应的影响说明了自然存在的统计对应关系的重要性。我们还表明，当链中链节数目足够大时这些差异消失，并讨论了在此极限达到之前为何某些方法表现优于其他方法。
引用
@article{arxiv.2004.07874,
title = {Statistical mechanical constitutive theory of polymer networks: The inextricable links between distribution, behavior, and ensemble},
author = {Michael R. Buche and Meredith N. Silberstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.07874},
year = {2020}
}