Transient mechanics of slide-ring networks: A continuum model
Transient mechanics of slide-ring networks: A continuum model
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滑环网络的瞬态力学：连续介质模型
DOI：
10.1016/j.jmps.2020.104212
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发表时间：
2021
影响因子：
5.3
通讯作者：
Lamont, Samuel
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Vernerey, Franck J.;Lamont, Samuel
滑环凝胶是由分子链聚合物发展而来的，由于其独特的松弛和韧性，在过去的十年里受到越来越多的关注。虽然合成方法变得更加复杂和有效，但理论并没有跟上实验，并且存在许多无法解释的观察结果。在本文中，我们开发了一个连续水平的模型滑环凝胶的基础上，化学相容方程。我们开始在一个单链的水平，并执行统计平均捕捉独特的分子动力学所示的聚轮烷，主链的网络。我们发现了一个独特的应变水平和变形速度的松弛依赖。我们解释这些属性定量分配内部状态变量，代表链爬行和相对程度的链拉伸和解决它们的演变过程中变形。
Slide ring gels, developed from molecularly threaded polymer chains, have been getting increased attention for their unique modes of relaxation and toughness in the past ten years. While the methods of synthesis have become more sophisticated and efficient, theory has not kept up with experiments, and there exist many unexplained observations. In this paper, we develop a continuum-level model for slide ring gels based on thermodynamically consistent equations. We begin at the level of a single chain and perform statistical averaging to capture the unique molecular dynamics shown by polyrotaxane, the backbone chain of the network. We discover a unique dependence of relaxation on both level of strain and speed of deformation. We explain these properties quantitatively by assigning internal state variables that represent chain reptation and relative degree of chain-stretch and solve for their evolution during deformation.
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