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
A unification of finite deformation $J_2$ Von-Mises plasticity and quantitative dislocation mechanics
我们提出了一个框架，它统一了经典的唯象$J_2$和晶体塑性理论与定量位错力学。该理论允许任意位错分布的应力场的计算，再加上最小修改的经典（$J_2$和晶体塑性）模型的统计位错的塑性应变率，结果在一个通用的有限变形细观塑性模型。我们通过解决两个突出的挑战性问题来证明框架的一些能力：1）恢复实验观察到的幂律标度的应力-应变行为在薄金属薄膜的约束简单剪切从微柱实验推断，所有应变梯度塑性模型高估和未能预测; 2）预测代表有限体中逐渐密集的位错壁的位错分布序列的有限变形应力和能量密度场，如当宏观地观察时可能在结晶化过程中出现的，一个结果是证明了基于$\mathrmΓ$收敛的当前数学结果对于这种物理相关情况的不适用性。在这种情况下，我们的计算揭示了一个可能的“相变”的行为，为进一步的理论研究。我们还提供了一个定量的解决方案，在有限变形理论中的位错引起的体积变化的基本问题，以及显示大规模的非唯一性的解决方案的（逆）变形映射的一个机构固有的模型的有限应变位错力学，当接近作为一个问题，在经典的有限弹性。
2020-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
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
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
Overaging with stress in polymer glasses? Faster segmental dynamics despite larger yield stress!
University of Wisconsin−Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
该研究针对PMMA玻璃，发现应力下老化的样品屈服应力更高但链段动力学更快，修正了屈服应力与结构弛豫时间的简单函数关系及过老化的相关理论模型。
2026-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermodynamic analysis of the Livermore molecular-dynamics simulations of dislocation-mediated plasticity
最近大规模的位错介导的固体塑性分子动力学模拟的结果与这些现象的统计热力学理论的预测是一致的。这些计算和理论分析是在实质上彼此一致的应变率依赖于稳定的塑性流动和瞬态应力峰值与初始小密度的位错的描述。数值模拟结果与基本理论的比较揭示了固体塑性的一些传统唯象描述的不一致性。
2018-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Separation of plastic deformations in polymers based on elements of general nonlinear theory
我们报告了一种方法来描述塑性在一个广泛的类别的非晶材料。该方法是基于非线性（几何）变形理论，允许分离的塑性形变的一般变形张量。这种分离允许在聚合物中构造用于塑性形变的适当的化学现象图案。在该方法的框架内引入了一个描述材料应力松弛速率的参数。此外，几个实验配置来测量这个参数进行了讨论。
2004-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Origin of yield stress and mechanical plasticity in model biological tissues
本研究通过计算与理论建模揭示了上皮单层在大变形下的力学塑性起源，发现组织雪崩由应力重分布和脆弱点空间分布主导，并提出可基于静态图像预测雪崩及推断组织应力的实验框架。
2025-01-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Induced Orientational Effects in Relaxation of Polymer Melts
我们研究了双分散缠结聚合物溶液中的应力松弛。已知嵌在大多数长链中的短链通过与它们偶联而定向。我们分析了这两个计算机模拟和理论的机制。我们表明，结果可以理解的聚合物熔体和链屏蔽的应力波动。应力波动冻结在长链的弛豫时间上，这将在短链中诱导强的取向耦合。
2009-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Plasticity-Induced Anisotropy in Amorphous Solids: the Bauschinger Effect
非晶态固体在一个方向上经受应变，使得它们以塑性方式响应，当松弛回到具有零平均应力的状态时，它们也“记住”该方向。我们解决的问题是什么序参量，负责这个记忆？因此是材料对不同方向的应变的不同后续响应的原因。我们确定这样一个序参量，这是很容易测量的，我们讨论了它的轨迹沿应力-应变曲线，并提出，它和它的概率分布函数必须形成一个必要的组成部分的弹塑性理论。
2010-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Linking high and low temperature plasticity in bulk metallic glasses: thermal activation, extreme value statistics and kinetic freezing
在远低于其玻璃化转变的温度下，块体金属玻璃的变形性质的特征在于从弹性到塑性的急剧转变、可再现的屈服应力以及该应力随温度升高而近似线性地减小。在目前的工作中，它表明，当过冷液体制度的众所周知的属性，在潜在的势能景观方面，被假定为在低温下也是有效的，一个简单的热激活模型是能够再现所观察到的宏观产量的发病。在这些温度下，复杂的势能景观的热可及性急剧降低，极端值的统计和动力学冻结现象变得重要，影响介导弹性到塑性转变的不可逆结构转变的空间异质性。随着温度的升高和接近玻璃化转变温度，该理论能够顺利过渡到高温变形制度，其中塑性是已知的热激活粘塑性模型很好地描述。
2013-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Cracking in polymer glasses and evolution at zero stress: Highlighting discrete long time scale relaxations
研究了无缺口玻璃态聚合物的断裂起始以及玻璃态下零应力下的演化。共焦显微镜观察和自相关方法被用来表征试样的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）在室温下加载，随后卸载。在零应力松弛过程中的形态和裂纹的位置提交到伸长率高达8%的演变报告和分析。裂纹（纵向裂纹、横向裂纹和银纹）主要发生在离表面10微米厚的层内，而不在本体中延伸。结果表明，应变场继续发展没有应力，它可以描述为一个间歇性的位移场的收缩。相应地，银纹或微空洞的数量在加载后的零应力松弛状态下增加。收缩所涉及的时间尺度是几天的量级，因此报告了迄今为止未知的非常缓慢的弛豫时间尺度。
2014-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The role of weakest links and system size scaling in multiscale modeling of stochastic plasticity
结晶和非结晶物质的塑性形变通常涉及间歇性局部应变突发事件。为了理解这一现象的物理背景，引入了一个最小随机介观模型，其中微观结构的细节由波动的局部屈服阈值表示。在本文中，我们提出了一种方法来确定这种屈服应力分布的低尺度离散位错动力学模拟和使用最薄弱环节的论点。尺度链接的成功证明所得到的介观和离散位错模型的应力-应变曲线。如各种标度关系所示，它们在统计上是等价的，并且在热力学极限下表现相同。该技术有望适用于不同的微结构和非晶材料。
2016-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Universal Scaling Behaviors of Entangled Polymer Melts at High-stress Shear
除了终端流（区域I）和剪切变稀（区域II），我们发现两个新的流动区域在毛细管流动的壁应力高于平台模量的聚合物。区域III违反了经验Cox-Merz规则，具有比区域II明显更弱的剪切稀化，并且区域IV表现出意想不到的剪切增稠。此外，Ⅱ区和Ⅲ区之间以及Ⅲ区和Ⅳ区之间的交叉剪切速率分别与每链缠结数Z=M_w/M_e成Z^（-2.0）和Z^（-1.2）的比例关系。我们属性的剪切变稀的减弱和剪切增稠的出现，变形引起的非高斯拉伸的聚合物。这些观察提供了第一个实验量化的高应力剪切下的聚合物熔体的变形行为。
2022-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Micro-plasticity in a fragile model binary glass
在名义上的弹性制度的原子变形模拟进行的模型二元玻璃的应变速率低至$10^{4}$ /秒（对应于0.01剪切应变每1 $μ$秒）。一个强大的弹性显示，表现出只有轻微的弹性软化，尽管相当不同程度的结构松弛发生在四个数量级的应变率考虑。对原子尺度结构的仔细检查表明，对于两种类型的局部原子环境，材料响应明显不同。一个系统跨越iscosahedral协调子结构响应纯弹性，而其余的子结构也承认微塑性演化。这导致了非均匀的内部应力分布，在卸载时，导致负蠕变和完全残余应变恢复。局部应力，原子位移和SU（2）局部键拓扑结构方面的详细结构分析表明，这种微观过程可以导致局部应力的大变化，更有可能发生在具有较高自由体积和较软弹性刚度的几何挫折区域。这些见解揭示了原子光的结构起源，可能会支配最近的实验观察显着的结构演化响应弹性加载协议。
2020-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mechanical Properties and Plasticity of a Model Glass Loaded Under Stress Control
在理解非晶态固体的塑性和破坏方面取得的许多进展都是通过实验和模拟取得的，在这些实验和模拟中，材料是通过应变控制加载的。压力控制下的结果很少。在这里，我们提出了一种新的方法，仔细调整，允许在应力控制下加载在$T=0$或在任何其他温度下，使用蒙特卡罗技术。该方法被施加到一个模型完美的结晶固体，与拓扑缺陷污染的结晶固体，和一个通用玻璃。最高的屈服应力属于晶体，最低的是具有少量缺陷的晶体，玻璃介于两者之间。虽然玻璃比具有少量缺陷的晶体更无序，但它产生的应力比后者高得多。我们解释这一事实，通过考虑实际的微观相互作用，是典型的玻璃形成材料，指出的原因，更高的凝聚力性质的玻璃。本文的主要结论是：应力控制条件下的不稳定性与应变控制条件下的鞍结分岔是一致的。因此，人们可以用后一种情况来推断前一种情况。最后，我们讨论温度的影响，并评论所需的时间，看到一个应力控制的材料故障。
2014-06-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
OpTiDDM (Optical Tweezers integrating Differential Dynamic Microscopy) maps the spatiotemporal propagation of nonlinear stresses in polymer blends and composites
局部应力如何通过聚合物流体传播，以及更一般地，大分子动力学如何引起粘弹性是对广泛的科学和工业领域至关重要的开放性问题。在这里，明确连接聚合物动力学的力响应，并映射在高分子材料的应力传播，我们提出了一个强大的方法-光镊集成微分动态显微镜（OptiDMM）-同时施加局部应变，测量阻力，并分析周围的聚合物的运动。我们的测量与环状和线性聚合物（DNA）的混合物和它们的复合材料与刚性聚合物（微管）揭示了一个令人惊讶的共振响应，其中仿射对齐，超扩散率和弹性记忆最大化时，应变率是可比的纠缠率。微管抑制这种共振，同时显著增加弹性力和记忆，这是由于聚合物沿着应变路径累积、拉伸和流动以及构型上消散应力的程度不同。更广泛地说，丰富的多尺度耦合的力学和动力学所提供的OpTiDDM，使其跨学科的使用，以阐明非平凡的现象，雕塑应力传播动力学的商业应用和细胞力学的关键。
2022-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Avalanches, precursors and finite size fluctuations in a mesoscopic model of amorphous plasticity
我们讨论了雪崩和有限尺寸涨落在介观模型来描述非晶材料的剪切塑性。假设塑性形变是通过一系列局部重组发生的。屈服应力准则是随机的，而每一个塑性滑移事件引起的四极长程弹性应力重分布。该模型是在一个规则的正方形网格离散。剪切塑性可以在这种情况下作为一个脱钉动态相变进行研究。我们证明了雪崩$P(s)\propto S^{-κ}$与非平凡指数$κ\approx 1.25$的无标度分布的证据显着不同的平均场结果$κ= 1.5$。有限的尺寸效应允许在小样本中观察到的屈服应力波动的标度不变性的表征。我们最终确定了人口的塑料活动的前体，并表征其空间分布。
2011-12-05 cond-mat.other cond-mat.soft
Coarse-graining amorphous plasticity: impact of rejuvenation and disorder
Babeş-Bolyai University（博拜什-鲍约伊大学）；Brandeis University（布兰迪斯大学）；CNRS, ESPCI Paris, Sorbonne Université, Université de Paris, Université PSL（法国国家科学研究中心，巴黎高等物理化工学院，索邦大学，巴黎大学，巴黎文理研究大学）；Universidad de Navarra（纳瓦拉大学）
本文研究了从原子尺度到介观尺度非晶塑性的粗粒化，探讨了无序景观指导的阈值无序对非晶塑性物理的影响，通过再活化场景重现局部屈服应力演变和局部化行为。
2022-08-30 cond-mat.soft
Mechanical noise dependent Aging and Shear Banding behavior of a mesoscopic model of amorphous plasticity
我们讨论了一个简单的“Eshelby”非晶塑性介观模型的老化和本地化。假设塑性形变是通过一系列局部重组发生的。使用离散晶格上的机械场的离散化，局部重组被建模为局部滑移事件。局部屈服应力在空间上是随机分布的，在时间上是不变的。每一次塑性滑移都会引起一次长时间的弹性应力重分布。模仿老化的影响，我们专注于该模型的行为时，初始状态的特点是高局部屈服应力值的分布。一个戏剧性的本地化行为的影响：系统首先自发自陷阱，形成一个剪切带，然后才慢慢地扩大。“年龄”参数越高，塑性应变场越局部化。在应力场上计算的两次相关性随年龄参数的变化表现为时间发散。与屈服应力分布宽度相比，局部滑移事件（Eshelby奇异性的前因子）的振幅在这里充当有效的温度参数：滑移增量越低，局部化和去相关时间越高。
2011-12-05 cond-mat.other cond-mat.soft
Plasticity in current-driven vortex lattices
我们提出了一个理论分析，最近的实验电流驱动的涡旋动力学的Corbino磁盘的几何形状。这种几何形状引入了受控的空间梯度的驱动力，并允许在干净的涡晶格的塑性和撕裂的发病研究。我们描述塑性滑移的应力驱动的解约束的位错对，这反过来又有助于放松的剪切，产生非线性响应。由施加的应力引起的自由位错的稳态密度计算作为施加的电流和温度的函数。在径向位置$r$在磁盘的塑性开始的标准产生一个依赖于温度的临界电流，是在定性与实验一致。
2001-10-11 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
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
Elementary processes in dilatational plasticity of glasses
针对玻璃材料膨胀塑性研究不足的问题，通过模拟揭示塑性失稳兼具膨胀与剪切分量，阐明其影响因素与基本性质，为大尺度集体现象研究奠定基础并发现空化前的模量软化现象。
2024-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
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
Structural evolution and on-demand growth of artificial synapses via field-directed polymerization
电路的互连性、容错和动态演化是生物启发工程长期追求的目标。在这里，我们提出了树枝状晶体管组成的有机半导体作为构建块的类脑计算。这些装置，由于它们的电压触发的生长和神经结构的相似性，响应动作电位，以实现复杂的类脑功能，如巴甫洛夫学习，模式识别，和尖峰时间依赖性可塑性。连接的动态形成让人想起一种称为突触发生的生物学习机制，它是通过我们命名为场定向聚合的电化学反应进行的。我们将其用于枝晶连接，并通过调节生长参数来控制材料特性，例如与塑性相关的电阻和时间常数。我们相信，这些结果将激发进一步的研究对复杂的整合聚合突触的脑启发计算。
2021-06-11 cond-mat.soft cs.ET physics.app-ph
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
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
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
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
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
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
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
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
Local Plasticity as the Source of Creep and Slow Dynamics in Granular Materials
采用恒压恒应力数值模拟方法，研究了由小面无摩擦颗粒组成的三维颗粒固体单轴压缩蠕变机理。快速单轴压缩，然后缓慢膨胀的基础上预测的对数蠕变现象。细观力学分析表明，颗粒蠕变和颗粒尺度变形之间存在相关性。大应变的局部区域出现在蠕变过程中，并且随着时间的推移在幅度和尺寸上增长。此外，非仿射颗粒位移的积累与局部应变线性增加，从而提供洞察应力驱动的蠕变演化过程中的塑性耗散的起源。在没有摩擦的情况下，慢对数动力学的预测表明在颗粒固体蠕变过程中塑性耗散作用的普遍性。
2016-03-24 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
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
Structure, molecular dynamics, and stress in a linear polymer under dynamic strain
线性聚合物的结构性质及其随时间的演化与其各向异性应力响应有很大关系。均方键长和平均键角是影响聚合物中时变应力的关键参数。键长沿链的分布是均匀的，在末端没有任何突变。在密度、温度、应变速率和链长等外部设定参数中，聚合物的密度和链长对应力有显著影响。在高密度值下，均方键长的变化主导了回转半径和端到端长度的变化。换句话说，键变形占主导地位，而不是尺寸和形状的变化。此外，均方键长也有很大的变化，反映为应力的跳跃。超过一个特定的值的链长，$n = 50$，称为纠缠长度，应力响应被发现有明显不同的行为，我们归因于纠缠效应。短链聚合物的行为或多或少类似于刚性分子。当加载时，其内部结构没有显著变化。此外，温度和加载速率对应力有非常温和的影响。除了这些新的结果，我们现在可以解释众所周知的聚合物的动态载荷下的力学行为的观点的演变的分子动力学和衍生的结构性能。这可能导致具有所需机械行为的聚合物合成。
2010-12-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Discrete Dislocation Dynamics Simulations of Nanoindentation with Pre-stress: Hardness and Statistics of Abrupt Plastic Events
在机械加载过程中，晶体塑性屈服面可以从不同的方向逼近。我们认为纳米压痕和拉伸载荷之间的竞争对塑性屈服。为此，我们开发了一个二维离散位错模型，然后利用该模型来研究在拉伸预应力下单晶纳米压痕过程中的硬度和弹出事件统计。压痕是通过使用圆柱形（2D中的圆形）压痕与不同的半径和位移和载荷控制下进行。拉伸面内应力，从零到屈服强度变化，被分配到调查的硬度和弹出统计预应力的效果。在小的压痕深度，测得的硬度被发现是较小的较大的拉伸预应力，因此，我们得出结论，纳米压痕可用于检测塑性。当压痕深度较大时，预应力的影响很小。此外，我们讨论了事件统计和预应力的相关影响。
2017-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Stress Relaxation in Entangled Polymer Melts
我们提出了一套广泛的模拟结果的应力松弛平衡和步骤应变珠弹簧聚合物熔体。这些数据使我们能够探索链的动力学和剪切松弛模量，$G(t)$，进入平台制度的链与$Z=40$纠缠和终端松弛制度的$Z=10$。利用已知的非纠缠链的（Rouse）迁移率和通过我们系统的微观拓扑态的原始路径分析确定的熔体纠缠长度，我们对几种不同的管模型进行了无参数测试。我们发现很好的协议的Likhtman-McLeish理论使用双蠕动近似的约束释放，如果我们删除的贡献的高频率模式的轮廓长度波动的原始链。
2010-05-25 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
The model of stress distribution in polymer electrolyte membrane
建立了一个氢/空气燃料电池多孔水传输板（WTP）聚合物电解质膜（PEM）中机械应力的解析模型。该模型认为膜中的机械应力是恒定氧利用率下电池负载循环的结果。负载循环导致入口气体流速的循环，这导致膜水合/脱水靠近气体入口。膜的水合/脱水导致膜溶胀/收缩，这在受约束的膜中引起机械应力。机械应力导致贯穿平面裂纹的形成。因此，膜中的机械应力导致膜的机械故障，限制了燃料电池的寿命。该模型预测膜中的应力作为细胞几何形状、膜材料性质和操作条件的函数。将该模型应用于GORE-SELECT中的应力计算。
2014-01-17 cond-mat.soft physics.chem-ph
Influence of Stretching Boundary Conditions on Fracture in Phantom Star Polymer Networks: From Volume to Cross-sectional Area Conservation
Nagoya University（名古屋大学）
研究探讨了拉伸边界条件对仿 phantom 星形聚合物网络断裂行为的影响，发现真实应力和破裂特性随边界条件变化而变化，而名义应力则相对稳定。
2025-09-01 cond-mat.soft
Steady state extensional rheology of a dilute suspension of spheres in a dilute polymer solution
本文研究了球形颗粒在稀聚合物溶液中的稀悬浮液的稳态拉伸流变学。对于不含颗粒的聚合物流体，除了溶剂粘度之外，聚合物的拉伸粘度$μ^\text{poly}$对总的无量纲拉伸粘度$1+μ^\text{poly}$有贡献。当一个小体积分数，$ϕ$，球被添加到聚合物流体，应力被改变的爱因斯坦粘度为2.5 $ϕ$和两个额外的应力贡献：相互作用应力和颗粒诱导的聚合物应力（PIPS）。在较低的Deborah数（拉伸速率和聚合物松弛时间的乘积）$De\lesssim0.5$下，净相互作用应力为正，而在较大的$De$下为负。相对于未扰动流，单轴拉伸流中球体的存在产生了更大和更小的局部拉伸区域。在卷曲-拉伸转变（$De<0.5$）之下，远离颗粒的聚合物处于卷曲状态，并且当它们被颗粒周围的大拉伸区域拉伸时，在颗粒下游形成拉伸聚合物的尾流。这导致正相互作用应力波（表面）和PIPS（拉伸尾流）。在卷曲-拉伸转变之外，远离颗粒的聚合物被高度拉伸，但当它们到达颗粒表面附近的低拉伸区域时，它们更接近卷曲状态。因此，负PIPS由塌陷的聚合物区域产生。当$De\gtrsim0.6$时，来自相互作用小应力和PIPS的拉伸粘度的变化分别为$ϕμ^\text{poly}$和大约-1.85 $ϕμ^\text{poly}$。在大的$De$下，聚合物拉伸粘度$μ^\text{poly}$大。因此，添加颗粒降低了悬浮液（$(2.5…
2022-08-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Local description of the two-dimensional flow of foam through a contraction
本文研究了Hele-Shaw盒中泡沫通过收缩过程的二维流动。它的流变学特征量化使用图像分析，与测量的弹性应力，塑性率，和速度。收缩入口处的速度行为与收缩出口处的速度行为有很大不同，在收缩入口处，流动是纯收敛的，在收缩出口处，速度下冲和流线的重新聚焦被解开。屈服区，其特征在于由一个显着的速率的塑性和最大应力幅，集中接近收缩。这些定性的一般趋势不随流速、气泡面积和收缩几何形状而显著变化，这是稳健的准静态状态的特征。使用具有高表面粘弹性的表面活性剂，表现出对速度的弹性应力的显着依赖性。结果表明，塑性速率不仅取决于局部变形速率的大小，而且还取决于弹性应力和变形速率的方向。本文还讨论了粘滞摩擦力如何控制准静态区的偏离。
2009-12-24 cond-mat.soft
Stress in a polymer brush
我们使用分子动力学（MD）模拟和理论研究了聚合物刷材料在一定接枝密度范围内的应力分布。在分子动力学模拟中，柔性高分子链被视为由非线性弹簧连接的珠子，弹簧由修正的可伸长非线性弹性（FENE）势控制。模拟证实了四次变化的正常应力平行于基板，在刷的体积内，在我们以前的工作中预测，低接枝密度。然而，在高接枝密度制度，高斯链弹性假设是违反有限的延伸性效应（力延伸发散）和限制单体之间的二元相互作用是不够的。这促使我们扩展半解析强拉伸平均场论（SST）的聚合物刷，基于Langevin链和修改后的Carnahan-Starling状态方程来模拟单体的相互作用。我们的扩展理论阐明了从MD模拟获得的应力和单体密度分布，以及重现高斯链结果小接枝密度。一个很好的协议之间的预测MD和Langevin链SST的单体密度分布，端密度分布和应力分布在高接枝密度制度，没有拟合参数（维里系数）。定量比较MD结果与各种可用的理论表明，排除体积相关性可能是重要的。
2018-11-13 cond-mat.soft physics.app-ph
Cross-linked polymers in strain: Structure and anisotropic stress
分子动力学模拟使人们能够将材料受到应变时微观结构的演变与各向异性应力相关联。由于在交联聚合物中的恒定应变率载荷引起的各向异性应力主要取决于均方键长和均方键角。由于链堆积和空间分布而排除的体积相互作用也对应力响应有影响。键长沿链的分布是不均匀的。相反，链末端的键长较大，并且从两端朝向链的中间均匀地减小。该效应是由于交联剂的存在。与线性聚合物一样，在高密度值下，均方键长的变化主导回转半径和端到端长度的变化。也就是说，键变形在尺寸和形状的变化上占主导地位。均方键长的大变化反映在应力响应的跳跃中。短链聚合物的行为或多或少类似于刚性分子。温度对响应有特殊的影响，即使键长随温度增加，应力响应随温度升高而降低。这是由于排除体积效应的主导作用，其导致在较高温度下的较低应力。在低应变速率下，观察到从$ε=0.2$到$ε=0.5$的粘结拉伸中的一些松弛。在高应变速率下，链的内部变形超过其解卷，导致应力水平上升。
2011-05-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
