Local Strain Relaxation Dictates Polymer Melt Viscosity
这篇论文因与期刊版权问题发生冲突而被撤回。
2008-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Stress - Strain Rate Relation in Plug-Free Flow of Dense Granular Matter
我们推导出宏观应力张量的无塞致密颗粒流，使用第一性原理粗粒化的颗粒间的力量。推导是基于这样的假设，它定义了达芬奇流体模型，即颗粒间的相互作用是由法向接触力和固体摩擦。得到的应力-应变率关系的显式形式，提供封闭的致密颗粒流体的流动方程，并改进现有的模型，这也是基于固体摩擦作为主导的阻力机制。
2018-08-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Geometric Thermodynamics of Strain-Induced Crystallization in Polymers
超越了爱因斯坦涨落理论的经典高斯近似，Ruppeiner给出了一个具有熵度量的黎曼几何结构。这就产生了一个基本量-黎曼曲率，它被用来提取流体、理想气体和其他开放系统中分子之间相互作用的性质的信息。在这篇文章中，我们研究了这种曲率在非平衡热力学系统中的影响，其中弛豫足够慢，以免使局部平衡假设无效。该非平衡系统包括经历应变诱导结晶的橡胶状聚合物。曲率被发现传递信息的虚假等容能量所产生的构象拉伸已经结晶的片段。这种非物理成分可能是由于结晶流形被认为是欧几里得的，其拉伸测度是通过欧几里得度量定义的。与曲率相关的热力学状态是确定等容拉伸和寄生能量的关键。我们确定这种拉伸，并提出了一种形式的虚假的自由能，必须从总能量中删除，以恢复正确的应力。
2022-04-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Relaxation time of a polymer glass stretched at very large strains
拉伸到应力硬化制度的样品的聚合物松弛动力学，在室温下，作为应变$λ$的函数，对于宽范围的应变速率$\dotγ$，通过原始的介电谱设置进行测量。机械应力改变介电谱的形状，主要是因为它影响主要的聚合物弛豫时间$τ$，其取决于$λ$并且是$\dotγ$的递减函数。最快的动力学不是在屈服时达到的，而是在软化区达到的。在硬化过程中，动力学减慢，$τ$逐渐增加。不能排除$\dotγ$和$λ$对介电强度的微小影响。
2020-02-11 cond-mat.soft
Viscoplasticity and large-scale chain relaxation in glassy-polymeric strain hardening
本文提出了一个解释大尺度链松弛的玻璃态高分子力学响应的简单理论。它捕获了从完美塑性响应到强应变硬化的交叉，因为聚合度$N$增加，而不引起缠结。通过将硬化与单体和链段尺度上的相互作用联系起来，我们正确地预测了它的大小。在应变速率$\dotε$下的主动变形期间，由于需要保持恒定的链轮廓长度而引起的应变激活松弛将特征松弛时间的$N$依赖性降低了因子$\sim \dotεN$。这一预测与最近的实验和模拟结果是一致的，我们建议如何进一步测试实验。
2010-08-06 cond-mat.soft
Viscoelastic Phase Separation in Shear Flow
本文采用含时的Ginzburg-Landau模型数值研究了剪切作用下聚合物溶液的粘弹性相分离。在我们的模型中的总变量是聚合物的体积分数和构象张量。后者代表链变形和松弛缓慢的流变时间引起一个大的粘弹性应力。聚合物和溶剂服从双流体动力学，其中粘弹性应力不对称地作用在聚合物上，因此，应力和扩散动态地耦合。在共存曲线下方，随着淬冷深度的增加，界面出现，溶剂区起到润滑剂的作用。在这些情况下，组成的不均匀性导致更增强的粘弹性不均匀性，并且在固定的施加剪切速率下宏观应力降低。我们发现稳定的两相状态组成的富聚合物和富溶剂的区域，其中的特征域的大小是成反比的平均剪切应力为各种剪切速率。偏应力分量表现出较大的时间波动。在弱剪切作用下，正应力差可瞬时为负值。
2004-10-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A generalized mechanical model using stress-strain duality at large strain for amorphous polymers
在文献中已经开发了许多模型来模拟非晶态聚合物在大应变下的热机械行为。这些模型一般表现出良好的协议与实验结果时，材料提交单轴载荷（拉伸或压缩）或剪切载荷的情况下。然而，当它们用于组合载荷情况时，这种一致性会大大降低。将这些模型推广到更复杂的负载是罕见的。特别是，在拉伸或压缩中识别的模型通常高估剪切响应。一个困难在于，3D模型必须聚合不同的物理建模，用不同的运动学描述。这就需要使用复杂的传输操作器来操纵。在本文中，我们提出了一个力学模型的大应变，广义三维，并精确地引入适当的运输运营商，以获得一个确切的运动学。通过对内力幂的计算，验证了应力应变的对偶性。这种广义模型适用于聚碳酸酯无定形聚合物的情况下。拉/压和剪切的模拟结果与经典的建模和文献中的实验结果进行了比较。结果大大提高了数值预测的无定形聚合物提交任何负载情况下的机械响应。
2021-06-22 cond-mat.soft
Rheology of a Supercooled Polymer Melt
采用分子动力学模拟对由短链组成的聚合物熔体在静态和剪切条件下进行了模拟。应力松弛函数$G(t)$在相对早期阶段呈现拉伸指数形式，在静态过冷状态下最终遵循Rouse函数。施加剪切后的瞬态应力演化对于小于0.1的应变服从线性增长$\int_0^t dt'G(t')$，然后饱和成非牛顿粘度。在稳定状态下，强烈的剪切稀化和延长链成椭球形被发现在非常小的剪切。在这些例子中，应力的玻璃态分量大大增强。
1999-06-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Strain Hardening in Polymer Glasses: Limitations of Network Models
模拟被用来研究聚合物玻璃中应变硬化的微观起源。虽然传统的熵网络模型可以拟合总应力，但其基本假设与模拟结果不一致。有一个实质性的能量贡献的应力，迅速上升之间的缠结段被拉紧。应力的热分量对缠结不太敏感，大部分是不可逆的，并且与局部塑性排列的速率直接相关。缠结和未缠结的链显示相同的应变硬化时，绘制对微观链的取向，而不是宏观应变。
2007-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Large-strain poroelastic plate theory for polymer gels with applications to swelling-induced morphing of composite plates
我们推导出一个大应变板模型，允许描述瞬态，耦合过程涉及弹性和溶剂迁移，通过执行三维多孔弹性理论的降维。我们将该模型应用于聚合物凝胶板，其中一个特定的运动学约束和本构关系举行。最后，我们通过两个数值基准，通过有限元方法求解，评估了板模型相对于父三维模型的精度。我们的研究结果表明，该理论提供了一个有效的计算框架的研究溶胀诱导复合凝胶板的变形。
2016-07-08 cond-mat.soft
A Simple Model for the Deformation-Induced Relaxation of Glassy Polymers
玻璃态聚合物表现出应变硬化：在恒定的拉伸载荷下，它们的流动首先加速，然后停止。最近的实验发现，这是伴随着一个惊人的和无法解释的下降段的弛豫时间。在这里，我们解释这样的行为相结合的极小模型的流动引起的液化的玻璃，与应变聚合物所携带的应力的描述，创建一个不可分解的相互作用之间的老化和应变引起的复兴。在恒定载荷下，分段运动的液化允许产生聚合物承载应力的强烈流动。这减慢了变形，足以使节段模式再玻璃化，从而导致应变硬化。
2011-10-18 cond-mat.soft
Clustering of entanglement points in highly strained polymer melts
采用分子动力学模拟方法，对聚合物熔体中珠簧链的大变形进行了研究。应用原始路径分析的强变形的聚合物熔体，拓扑约束的作用在高度缠结的聚合物熔体进行了研究和量化。我们发现，拉伸链的原始路径（PP）的整体，大规模的构象遵循仿射变形，而沿着PP的纠缠点的数量和分布不。变形后，链的PP在平行和垂直于伸长的两个方向上收缩。在进一步的放松，我们观察到一个长寿命的纠缠点集群。与延迟的弛豫时间一起，这导致熔体中拓扑约束的亚稳不均匀分布。
2019-05-31 cond-mat.soft
The effect of temperature on the viscoelastic response of rubbery polymers at finite strains
导出了橡胶聚合物在有限应变下的粘弹性响应的本构方程。聚合物被认为是连接到临时结点的长链网络。在一个随机的时间，一个链从一个结分离，这是在从其活动状态过渡到悬挂状态。悬挂链在其自由端附近随机捕获一个新的结，并返回到其活动状态。长链的断裂和重组被建模为热机械活化过程。利用热力学热力学定律推导了橡胶聚合物的应力-应变关系。通过对炭黑填充橡胶在不同温度下的单轴拉伸试验结果的拟合，找到了模型中的可调参数。实验数据与数值模拟结果吻合较好。
2000-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Giant Activity-Induced Stress Plateau in Entangled Polymer Solutions
本研究通过布朗动力学模拟探究高度缠结柔性自驱动聚合物的粘弹性，发现活性运动使应力平台大幅提升，明确了相关标度并预测长时粘度标度关系异于平衡态，为活性响应力学材料设计提供新思路。
2023-10-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Strain hardening in bidisperse polymer glasses: Separating the roles of chain orientation and interchain entanglement
通过研究不同长度的链的混合物，分离了缠结和链取向对玻璃态聚合物应变硬化的影响。模拟结果表明，在单分散体系和双分散混合物中，即使是缠结链和非缠结链混合，给定链长的分子的取向也是相同的。此外，混合物中的应力等于单分散体系中应力的加权平均。这些结果表明，链有助于独立的应变硬化，链取向是由与周围的玻璃的局部相互作用确定的，并且缠结在通常研究的应变范围内在应变硬化中至多起间接作用。我们讨论这些结果的背景下，最近的微观理论。
2009-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Probing microscopic dynamics in a uni-axially strained polymer network
本文研制结合宏观力学测量与光子相关成像的装置，在多方向、多尺度上探测单轴应变PDMS网络，揭示非仿射到仿射动力学的交叉尺度及其随应变减小而增大的规律。
2025-08-29 cond-mat.soft
Scaling of the Strain Hardening Modulus of Glassy Polymers with the Flow Stress
在最近的一封信中，Govaert等人研究了五种不同玻璃态聚合物的应变硬化模量$G_r$和流动应力$σ_{flow}$之间的关系。在每种情况下，$G_r$在不同应变速率或不同温度下的结果与流动应力呈线性相关。他们认为这种线性关系与模拟结果不一致。从以前的出版物和新的结果的数据显示，模拟也产生模量和流动应力之间的线性关系。模量与流变应力的比值随温度和应变速率的变化的可能的解释进行了讨论。
2009-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A large deformation model for quasi-static to high strain rate response of a rate-stiffening soft polymer
针对聚硼硅氧烷（PBS）大应变响应缺乏宽应变率本构模型的问题，提出基于微观物理的动态交联本构模型，通过实验验证其在六个数量级应变率下的预测准确性，可推广至同类软聚合物。
2023-07-18 cond-mat.soft
Glassy polymers' strain-hardening moduli scale with their statistical-segment volumes
该研究提出了一种新的标度理论，解释了玻璃聚合物的应变硬化模量与统计段体积的关系，并通过分子动力学模拟验证了理论的准确性。
2025-11-20 cond-mat.soft
Uniaxial Recovery Perspective of Glassy Polymer Nanoindentation
本文将玻璃态聚合物纳米压痕恢复与单轴压缩行为关联，提出屈服归一化恢复曲线和广义幂律模型，揭示等效应变、相关系数及压头下应变分布的早期共性。
2024-07-05 cond-mat.soft
Optomechanical Properties of Stretched Polymer Dispersed Liquid Crystal Films for Scattering Polarizer Applications
通过使聚合物分散液晶（PDLC）膜经受拉伸应变来产生散射偏振器。通过同时测量薄膜的应力应变和偏振相关的光透射特性，研究了薄膜的光机械特性。两个正交偏振的透射率和应力-应变曲线之间的相关性揭示了聚合物取向以及液滴形状各向异性影响液滴内的液晶取向。采用基于Lebwohl-Lasher模型的蒙特卡罗模拟解释了聚合物取向对液晶取向的影响。
2002-08-29 cond-mat.soft
Deviatoric Stress Driven Transient Melting Below the Glass Transition Temperature in Shocked Polymers
聚合物在其玻璃化转变温度附近和以下的松弛由一系列具有宽范围时间尺度的相关单元过程控制。冲击载荷的快速变形速率可以抵消这些过程中的一个重要部分，导致在橡胶的动态玻璃化转变。在这封信中，我们报告了相反的情况，即玻璃态聚合物在冲击载荷下的瞬时熔化。冲击波阵面附近的大的偏应力诱导快速过渡的骨干二面角和聚合物熔体的应力松弛特性。这是其次是较慢的松弛预期的眼镜。
2022-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Interplay of internal stresses, electric stresses and surface diffusion in polymer films
我们调查两个弹性聚合物薄膜的不稳定机制，并把它们纳入一个一般的框架：第一，由于面内应力和第二，由于外部施加的电场垂直于膜的自由表面的不稳定性。如最近所示，聚合物膜通常由于不平衡的制造工艺（例如旋涂）而受到应力。通过从固体中已知的Asaro-Tiller-Grinfeld机理，该系统可以通过聚合物的表面扩散使其表面起伏从而松弛应力来降低其能量。另一方面，电场的应用在实验上被广泛用于结构薄膜：当电麦克斯韦表面应力克服表面张力和弹性回复力时，系统以由膜厚度确定的波长波动。我们开发了一个理论，同时考虑到这两种机制，并讨论它们的相互作用和在基板和自由表面的边界条件的影响。
2011-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Normal stresses in semiflexible polymer hydrogels
已知生物聚合物凝胶如纤维蛋白和胶原网络在经受扭转时产生拉伸轴向应力。这种负的法向应力与大多数弹性固体（包括合成聚合物凝胶）观察到的经典坡印廷效应相反，其中扭转引起正的法向应力。如最近所示，纤维蛋白凝胶中的这种异常行为取决于生物聚合物凝胶的开放的多孔网络结构，这有利于剪切过程中的间质流体流动，并且可以通过网络和溶剂之间具有粘性耦合的唯象双流体模型来描述。在这里，我们扩展了这个模型，并开发了一个微观模型的应力张量，确定半柔性聚合物水凝胶的轴向响应的各个对角分量。这个微观模型预测，这些应力分量的大小取决于反向的特征应变的非线性剪切应力的发病，我们证实实验上的纤维蛋白凝胶剪切流变仪。此外，我们的模型预测的瞬态行为的正应力，这是在很好的协议与全时间依赖的正应力，我们测量。
2018-03-07 cond-mat.soft
Stress and Strain in Flat Piling of Disks
我们已经创建了一个平面堆叠的磁盘在一个数值实验中使用离散元法（DEM），通过放置在重力下。然后，我们测量了与重力小幅下降相关的应力和应变增量。我们首先用各向同性弹性理论用应变来描述应力。然后，从细观力学的角度，我们计算的应力和应变之间的关系，使用平均应变假设。我们比较预测值的杨氏模量和泊松比与那些在数值实验中测得的。
2003-03-10 cond-mat.soft
Optical tweezers microrheology maps the dynamics of strain-induced local inhomogeneities in entangled polymers
光镊微流变学（OTM）提供了一种强有力的方法来探测复杂的软物质系统，如网络的纠缠聚合物，在广泛的时空尺度的非线性响应。OTM还可以独特地表征导致这些系统表现出的有趣的非线性流变特性的微观结构动力学。然而，OTM测量中的应变，通过光学迫使微探针通过材料，诱导网络的不均匀性和周围的应变路径，和所得的流场复杂的系统的测量响应。通过一组强大的定制设计的OTM协议，再加上建模和分析计算，我们表征的时变不均匀性引起的OTM测量领域。我们表明，应变后均匀化不干扰系统的内在应力松弛动力学，而是它表现为一个独立的组成部分，在应力衰减，即使在高度非线性制度，如微流变LAOS（mLAOS）协议，我们介绍。我们的具体结果表明，类罗斯弹性回缩，而不是解缠结和脱离，主导缠结聚合物在微观和介观尺度的非线性应力松弛。因此，我们的研究开辟了在广泛的复杂大分子系统上进行精确的非线性微流变测量的可能性，例如mLAOS。
2019-06-01 cond-mat.soft
Rate- and temperature-dependent strain hardening in glassy polymers: Micromechanisms and constitutive modeling based on molecular dynamics simulations
通过分子动力学模拟研究玻璃态聚合物应变硬化的微观机制，发现少数承载键的拉伸主导应力响应，并据此构建含取向诱导背应力的本构模型，准确预测了广泛温度和应变速率下的应力响应。
2024-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Polymers in turbulence: stretching statistics and the role of extreme strain-rate fluctuations
湍流中的聚合物被波动的速度梯度拉伸;稳态概率分布函数（p.d.f.）$R$具有幂律尾部，其指数随着Weissenberg数$Wi$（聚合物弹性的无量纲度量）而增加。这项研究解决了以下问题：（一）什么是湍流速度梯度的非高斯统计的聚合物拉伸的作用？(ii)警察是怎么。的$R$演变到其渐近稳定的形式？我们的分析是基于模拟的动态有限可扩展珠弹簧哑铃和链，在极稀的限制，这是在一个均匀的和各向同性的湍流，以及在高斯随机流。首先，我们回顾了高分子拉伸的大偏差理论，并说明了它的应用。然后，我们比较聚合物拉伸湍流和高斯随机流，并表明，而极端值的应变率有助于拉伸小- $Wi$刚性聚合物，它们是不重要的高- $Wi$聚合物，而不是由中等应变率的累积作用拉伸。这一结果是支持的聚合物在拉伸状态下的持续时间的分析。接下来，从螺旋聚合物的分布开始，我们发现，p.d.f.对于低到中等$Wi$，$R$的形式为演进的幂律，尽管在高$Wi$时并非如此。不管是哪种情况，警察局。以指数方式松弛到静止状态。作为$Wi$的函数测量的平衡的相应时间尺度指向在线圈拉伸转变处的临界减慢。重要的是，这些结果表明没有质的变化时，链在湍流被替换为哑铃在高斯流，从而支持使用后者的降阶建模。
2023-01-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.CD
Comment on: "Relating Chain Conformations to Extensional Stress in Entangled Polymer Melts"
基于非平衡分子动力学模拟的缠结聚合物熔体，最近的信[物理。$\textbf{121}$，047801（2018），arXiv：1806.09509]声称，上升的拉伸应力与平衡纠缠长度下链的熵减小在数量上一致。我们指出，恰恰相反的是真实的：链内熵应力所产生的个别纠缠股一般不同意总的“宏观”的压力。该信的结论是基于对有限范围的模拟弹道进行的不完整和有问题的分析。如果他们以适当的方式检查了完整的模拟轨迹，那么从他们的数据中应该得出相反的结论。
2018-08-16 cond-mat.soft
A framework for analyzing hyper-viscoelastic polymers
超粘弹性聚合物具有多个应用领域，包括航空航天、生物医学和汽车。因此，理解它们的机械响应是极其重要的，特别是因为它们表现出强烈的速率和温度依赖性，包括低温脆性转变。在不同的应变速率和温度的响应之间的关系进行了研究，并开发了一个框架来预测大应变响应率c。1000 s $^{-1}$及以上，实验不可行。使用聚合物的DMA测试构建了在参考温度下储能模量的速率依赖性的主曲线。使用跨越二十个十年的频率扫描和从预玻璃化转变到预熔融的温度范围。一个分数导数模型拟合的实验数据，这个模型的参数被用来获得在所需的应变率的应力-应变关系。
2017-09-04 cond-mat.soft
Disorder, pre-stress and non-affinity in polymer 8-chain models
为了评估单链弹性，非仿射应变场和预应力参考状态的作用，我们提出并讨论了交联聚合物网络的修正的8链Arruda-Boyce模型的数值和分析分析结果。这类模型已被证明是非常成功的建模柔性橡胶的有限应变响应。我们将其扩展到包括空间无序和相关的非亲和性的影响，并使用它来评估替代的组成链的非线性弹性响应与等效线性，虎克弹簧的有效性。令人惊讶的是，我们发现，即使在政权的线性响应，完整的聚合物模型给出了非常不同的结果，从它的线性对应，即使没有链被拉伸超出其线性政权。我们证明了这种效应是由于聚合物模型在其基态中处于相当大的预应力下。我们发现，预应力强烈抑制非亲和力在这些单位细胞模型，导致显着硬化的批量响应。我们讨论的预应力的影响可以解释为什么完全仿射力学模型，在许多情况下，预测无序刚性聚合物网络的体力学响应这么好。
2015-07-15 cond-mat.soft
Rethinking the Transient Network Concept in Entangled Polymer Rheology
缠结聚合物液体的经典流变学理论建立在两个支柱上：缠结链的高斯统计和应力完全来自于分子内构型熵变化的假设。我们发现，这两个假设不支持聚合物熔体的分子动力学模拟。具体而言，在纠缠长度尺度及以下的段分布函数偏离理论预测，在平衡和变形状态。进一步的构象分析表明，在缠结长度尺度上的链内熵应力远小于总应力，表明链间熵的贡献相当大。最后，在变形和应力松弛过程中，缠结链熵应力与宏观应力之间的关系呈现出经典理论无法解释的分叉现象。
2019-06-11 cond-mat.soft
Numerical determination of shear stress relaxation modulus of polymer glasses
专注于模拟聚合物玻璃远低于玻璃化转变，我们确认的有效性和效率最近提出的简单平均表达式$G(t) = μ_A - h(t)$的计算确定的剪切应力松弛模量$G(t)$。这里，$μ_A = G(0)$表征了系统在$t=0$处的仿射剪切变换，$h(t)$表征了瞬时剪切应力的均方位移作为时间的函数$t$。这种关系被认为是特别有用的淬火或呆滞的瞬态剪切应力，必然出现低于玻璃化转变的系统。在此极限下，使用剪切应力自关联函数$c(t)$的普遍接受的关系式$G(t)=c(t)$变得不正确。
2022-01-31 cond-mat.soft
Geometric Optimization of Patterned Conductive Polymer Composite-based Strain Sensors Toward Enhanced Sensing Performance
本文提出一种新型通用压阻模型结合数值方法，模拟并预测图案化导电复合材料应变传感器的机电性能，并通过激光诱导石墨烯传感器验证，同时利用拉丁超立方抽样和Pareto最优解实现多参数优化。
2025-03-07 cond-mat.soft
Glass-like dynamics of the strain-induced coil/helix transition on a permanent polymer network
我们研究了应力响应的步骤应变的共价键合的明胶凝胶在温度范围内，三螺旋可逆交联形成是禁止的。我们观察到缓慢的应力松弛对$T$依赖的有限渐近水平。我们表明，这是分配到应变诱导线圈$\rightarrow$螺旋过渡，以前证明了S。Courty，J.L. Gornall和E.M. Terentjev（PNAS，{ \bf 102}，13453（2005））中所述的聚合物链的一部分。弛豫过程，在第一阶段，根据拉伸指数动力学，然后跨越到终端简单的指数衰减。各自的特征时间$τ_{K}$和$τ_{f}$表现出类似阿伦尼乌斯的$T$依赖性，其中相关能量$\cal E$不相容地大于异构化过程的激活势垒高度，该过程为初级线圈$\to$螺旋转化事件设定时钟。我们尝试性地将这种玻璃状的动力学减慢归因于随机弹性介质中局部基本事件产生的机械噪声引起的长程耦合。
2016-01-28 cond-mat.soft
Relating Chain Conformations to Extensional Stress In Entangled Polymer Melts
非线性拉伸流动在聚合物加工中很常见，但在理论上仍然具有挑战性，因为链的剧烈拉伸使缠结网络远离平衡变形。在这里，我们提出了粗粒度的模拟的拉伸流动在缠结聚合物熔体的Rouse-Weissenberg数$Wi_R=0.06$ - $52$和Hencky应变$ε\geq6$。模拟再现了拉伸粘度随时间、速率和分子量的实验趋势。分子结构的研究表明，随着$Wi_R$的增加，限制管的伸长和变薄。在平衡纠缠长度处，应力的增加与链熵的减小在数量上是一致的。粘度的分子量依赖性趋势与从牛顿极限到高速率极限的交叉有关，该交叉随链长不同地缩放。
2018-06-25 cond-mat.soft
Tethered flexible polymer under oscillatory linear flow
本文通过数值模拟研究了振荡线性流中束缚于反射壁的二维柔性聚合物的非平衡结构与动力学，发现其在高低应变下呈现不同的拉伸、回缩与翻转构象，且质心运动表现出垂直于流动方向的频率倍增现象。
2024-07-21 cond-mat.soft
Stalled phase transition model of high-elastic polymer
提出了高弹性状态下半结晶聚合物的微观模型。该模型是基于这样的假设，即在熔融温度以下，半结晶聚合物包括由具有随机构型的单体的拉伸链段（SCS）连接的晶核。在熔化温度以下使相变停滞的关键因素是SCS的张力。施加到聚合物上的外部应力也改变了平衡并引起核的展开，这使得聚合物能够在不损失完整性的情况下发生大的可逆变形。简单的一维模型预测的高弹性聚合物的屈服应力以上的应力-应变曲线的平台，这与实验观察。模型预测的聚四氟乙烯（PTFE）在高弹性状态下的屈服应力与温度的关系与实验结果吻合较好。
2013-06-19 cond-mat.soft
Wall slip in primitive chain network simulations of shear startup of entangled polymers and its effect on the shear stress undershoot
针对缠结聚合物快速剪切启动中剪切应力下冲现象，研究通过扩展纳入壁面滑移的原始链网络模型开展模拟，发现壁滑移会削弱应力过冲与下冲幅度，接枝链与本体链的解缠结不贡献应力下冲，为该现象提供了新的机理解释。
2020-11-20 cond-mat.soft physics.chem-ph
Simultaneous memory effects in the stress and in the dielectric susceptibility of a stretched polymer glass
我们报告的实验证据表明，在恒定应变率$\dotλ$拉伸的聚合物呈现复杂的记忆效应后，$\dotλ$被设置为零，在特定的应变$λ_w$持续$t_w$，范围从$100$ s到$ 2.2\times10^5$ s。当应变速率恢复时，应力和介电常数都非单调地松弛到未扰动状态。弛豫取决于可观察的，取决于$λ_w$和$t_w$。通过将弛豫时间换算为$t/\ln (t_w)$获得弛豫主曲线。介电演化也捕获的弛豫时间的分布，因此，结果施加强有力的约束下的应力聚合物的弛豫模型，他们可以是有用的，更好地理解在其他无序材料的记忆效应。
2021-02-02 cond-mat.soft
Is there a Relationship between the Elongational Viscosity and the First Normal Stress Difference in Polymer Solutions?
我们研究了各种不同的聚合物溶液在剪切和拉伸流动。剪切流是在商用流变仪的锥板几何结构中产生的。我们使用毛细管断裂拉伸流变仪（CaBER）中的聚合物溶液形成的长丝的毛细管变薄作为拉伸流动。我们将在CaBER中测量的松弛时间和拉伸粘度与我们在流变仪中测量的第一法向应力差和松弛时间进行比较。所有这四个量取决于不同的流体参数-聚合物溶液的粘度、溶液内的聚合物浓度和聚合物的分子量-以及剪切速率（在剪切流测量中）。然而，我们发现，第一法向应力系数依赖于二次的CaBER弛豫时间。一个简单的模型来解释这种关系。
2009-09-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Recoverable strain in amorphous materials: the role of ongoing plastic events following initial elastic recoil
本文在软玻璃流变学模型中揭示非晶材料卸载后除初始弹性回缩外，已塑性屈服单元在负局部应力下的延迟屈服会导致缓慢持续应变恢复，并指出本构模型需演化完整局部应力分布。
2025-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stress in a stimuli-responsive polymer brush
聚合物刷在感测、致动、自折叠等方面的应用严重依赖于由刷中的应力引起的刷接枝基底的可调弯曲。然而，在刺激响应刷的应力还没有被调查。在这项工作中，我们研究了应力的刺激响应平面聚合物刷的中性水溶性聚合物与低到非常高的接枝密度，使用强拉伸理论（SST）。首先，SST与朗之万力的延伸关系的高分子链的研究刺激响应刷。应力分布和其他性能的聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAm）刷，然后获得使用扩展SST和经验Flory-Huggins参数。该模型预测，在PNIPAm刷的应力是不均匀的和压缩在所有温度和接枝密度。预计所得应力的大小随着接枝密度的增加而增加。此外，在低接枝密度刷中，在平台化之前，其幅度随着温度的增加而减小。相反，在高密度刷中，其幅度随着温度的升高而微弱地增加。这种对比的行为被追溯到最小的相互作用自由能量密度\emph{vs}聚合物体积分数曲线PNIPAm溶液在一个大的体积分数，和硬化的链由于有限的延展性。此外，我们的研究结果表明，通过改变温度来调节所得应力的能力随着接枝密度的增加而减小。
2020-08-09 cond-mat.soft physics.app-ph
Shear-stress fluctuations in free-standing polymer films
使用分子动力学模拟的聚合物玻璃模型，我们研究独立的聚合物膜集中在平面内的剪切模量$μ$和相应的剪切应力松弛模量$G(t)$作为温度$T$，膜厚度$H$（通过横向盒尺寸$L$调整）和采样时间$Δt$的函数。各种观测值被认为是线性变化的$1/H$，从而证明（领先的顺序）的线性叠加的体积和表面性能。与最近对三维聚合物玻璃形成剂的研究一致，发现$μ$和$G(t)$随着$T$而连续减少。没有观察到跳跃奇点。证明了我们的系统的时间平移不变性，$μ$的$Δt$依赖性可以追溯到$G(t)$。
2018-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stress Relaxation of Entangled Polymer Networks
用分子动力学模拟研究了交联聚合物网络的非线性应力-应变关系。以前，我们证明了在确定网络的弹性和弛豫性质的陷阱纠缠的重要性。在这里，我们提出了新的结果的应力与应变的干燥和溶胀网络。模型限制的波动的网络股一样的管模型被示出来描述的应力为伸长和压缩。对于溶胀的网络，发现总模量像（V_0/V）^{2/3}一样减小，并且仅对于短链网络达到幻影模型结果。
1999-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Strain Hardening of Polymer Glasses: Entanglements, Energetics, and Plasticity
模拟被用来研究聚合物玻璃中应变硬化的微观起源。虽然在很宽的温度范围内的应力-应变曲线可以拟合熵网络模型预测的函数形式，但许多其他结果与这些模型的物理图像根本不一致。应力太大而不能成为熵，并且与温度有错误的趋势。在大应变下，最引人注目的硬化反映了能量的增加，因为链在纠缠之间被拉紧，而不是熵的变化。当加热到玻璃化转变温度以上时，只有在变形样品的形状恢复过程中才观察到弱的熵应力。虽然短链不形成缠结网络，但它们表现出部分形状恢复、取向和应变硬化。所有链长的应力崩溃时，对链拉伸的微观措施，而不是宏观拉伸绘制。热对应力的贡献与通过链间键的断裂和重整测量的塑性速率成正比。这些观察结果表明，应变硬化的正确微观理论应该基于玻璃态物理学，而不是橡胶弹性。
2008-01-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dewetting dynamics of stressed viscoelastic thin polymer films
例如通过旋涂生产的超薄聚合物膜被认为是有应力的，因为聚合物在该过程中被“冻结”成非平衡构型。在粘弹性薄膜模型的框架下，我们研究了横向残余应力对薄膜去湿动力学的影响。详细研究了薄膜内的高度分布和速度分布的时间演化以及耗散机制。的轮廓的形状和摩擦耗散与粘性耗散内的膜的重要性被发现在去湿过程中的变化。非平稳的配置文件的相互作用，松弛的初始应力和变化的主导地位的两个耗散机制所造成的非线性摩擦与基板是负责丰富的行为的系统。特别是，我们的分析揭示了新的光发生的意外最大的边缘宽度最近在PS-PDMS系统的实验中获得。
2008-12-04 cond-mat.soft
Viscoelasticity of reversibly crosslinked networks of semiflexible polymers
我们提出了一个理论框架的线性和非线性粘弹性性能的可逆交联网络的半柔性聚合物。与网络应变耦合到聚合物端到端距离的仿射模型相反，在我们的模型中，应变反而用于局部扭曲网络结构。这在聚合物长丝中诱导弯曲模式，其性质受控于周围的网络结构。具体而言，我们调查的频率依赖性的线性流变学，特别是在结合交联结合/解结合过程。我们还开发了示意性的扩展来描述蠕变测量过程中的非线性响应，以及在恒定应变率斜坡。
2016-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Sharing the load: stress redistribution governs fracture of polymer double networks
聚合物双网络的应力响应不仅取决于网络组成的性质，而且还取决于它们之间产生的相互作用。在这里，我们表明，通过粗粒度的模拟，他们的全球应力响应和微观断裂力学的负载共享通过这些网络间的相互作用。通过比较我们的结果与仿射预测，其中应力重新分布的定义是均匀的，我们表明，应力重新分布是高度不均匀的。特别是，仿射预测高估了几乎一个数量级的断链的分数。此外，均匀的应力分布预测一个单一的断裂过程，而在我们的模拟断裂的牺牲链发生在两个步骤由网络内和网络之间的负载共享，分别。因此，我们的研究结果提供了一个详细的微观图片，如何不均匀的应力重分布后，断裂的链支配断裂的聚合物双网络。
2021-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Bond exchange reactions as a paradigm for mitigating residual stress in polymer matrix fiber composites
针对聚合物基纤维复合材料残余应力致失效问题，提出采用含键交换反应（BERs）的vitrimer作树脂，通过单纤维光栅实验和有限变形微力学模型模拟，证实BERs可有效缓解但无法完全消除残余应力。
2024-12-11 cond-mat.soft
Shear modulus and shear-stress fluctuations in polymer glasses
使用分子动力学模拟的一个标准的粗颗粒聚合物玻璃模型，我们调查的应力波动形式主义的剪切模量$μ$作为温度$T$和采样时间$Δt$的函数。虽然整体平均模量$μ(T)$被发现连续减少所有$Δt$采样，其标准偏差$δμ(T)$是非单调的，在玻璃化转变的一个醒目的峰值。为了说明我们的系统的有效时间平移不变性，可以使用剪切应力松弛模量$G(t)$上的加权积分来理解$μ(Δt)$。随着$Δt$的增加，$μ(T)$的交叉变得更尖锐，而$δμ(T)$的峰变得更奇异。因此，难以预测单一构型在玻璃化转变时的模量。
2017-11-02 cond-mat.soft
Follow the curvature of viscoelastic stress: Insights into the steady arrowhead structure
University of Liège（列日大学）；University of Vermont（佛蒙特大学）
本文通过研究粘弹性应力曲率与局部流动拓扑的关系，揭示了稳定箭头结构中聚合物应力分布与流动动力学的联系。
2026-02-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Continuum Mechanical Modeling of Strain-Induced Crystallization in Polymers
目前的贡献集中在无填充聚合物的应变诱导结晶的力学模型的一致性。这种现象对于聚合物的机械性能以及它们的制造和应用特别重要。该模型采用耗散势最小原理，并假设两个内部变量：结晶变形和网络的规则性。除了必要的耗散势的演化方程的推导，以及建立Arruda-Boyce模型被选择来描绘的聚合物的弹性行为。该模型的两个特点是演化方向取决于应力状态和在加载和卸载阶段的结晶的区别。该模型已被实施到有限元方法和应用于数值模拟的生长和收缩的晶体区域在循环拉伸试验的样品具有不同的初始配置。这一概念使微观结构的演变可视化，产生的信息，仍然是无法访问的实验技术。
2020-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Entropic stress of grafted polymer chains in shear flow
本研究利用粗粒化分子动力学模拟揭示接枝聚合物链在剪切流中的熵应力机制及其随 Weissenberg 数的变化，并关联聚合物刷与水凝胶摩擦实验。
2023-05-12 cond-mat.soft
