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一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式方法技术

技术编号:41380399 阅读:21 留言:0更新日期:2024-05-20 10:22
本发明专利技术公开了一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式方法,属于软材料领域。本发明专利技术首先考虑水凝胶纠缠链段的随机分布,选择三链立方体单元作为代表性体积单元,建立多纠缠水凝胶在受到外部载荷时的应力‑应变关系,根据多纠缠水凝胶的弹性响应特性,令三个主方向上的高分子链段的链力相等,可以计算多纠缠水凝胶在任意变形下的应力响应。通过本发明专利技术提供的隐式方法,可以快速地得到多纠缠水凝胶在多种载荷工况下的应力‑应变曲线,提升新材料研制的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于软材料领域,具体涉及一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式方法


技术介绍

1、水凝胶是一种典型的交联聚合物软材料,传统的水凝胶通常表现出脆弱的力学性能。多纠缠水凝胶克服了这种缺陷,它的高分子网络中存在大量纠缠,纠缠的数量远多于交联,密集的纠缠使聚合物链中的张力沿其长度传递并传递到许多其它链,稀疏的交联防止聚合物链解开。多纠缠水凝胶具有低滞后、低摩擦和高耐磨性等优异的力学性能,具有广阔的应用前景,作为一种新材料得到了广泛的关注。

2、在研究多纠缠水凝胶新材料的过程中,了解清楚它的本构关系具有重要的指导意义。通过物理数学建模可以建立相应的本构理论,而通过本构理论快速得出材料的应力-应变数据是非常有意义的,不仅有助于验证本构理论,也可以极大地提高寻找材料参数的效率。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷,并提供一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式方法。

2、本专利技术所采用的具体技术方案如下:

3、本专利技术提供了一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式方法,其特征在于,具体如下:

2.根据权利要求1所述的一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式方法,其特征在于,所述S1中,多纠缠水凝胶高分子链段随机分布为伽马分布,轮廓长度为y的高分子链段的概率密度表示为

3.根据权利要求1所述的一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式方法,其特征在于,所述S1中,代表性体积单元为立方体模型,立方体三条相邻边上各有一条高分子链段,三条高分子链段可通过纠缠点发生滑移。

4.根据权利要求1所述的一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式方法,其特征在于,所述S2中,多纠缠水凝胶的本构关系建立过程如下:<...

【技术特征摘要】

1.一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式方法,其特征在于,具体如下:

2.根据权利要求1所述的一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式方法,其特征在于,所述s1中,多纠缠水凝胶高分子链段随机分布为伽马分布,轮廓长度为y的高分子链段的概率密度表示为

3.根据权利要求1所述的一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式方法,其特征在于,所述s1中,代表性体积单元为立方体模型,立方体三条相邻边上各有一条高分子链段,三条高分子链段可通过纠缠点发生滑移。

4.根据权利要求1所述的一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式方法,其特征在于,所述s2中,多纠缠水凝胶的本构关系建立过程如下:

5.根据权利要求1所述的一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式方法,其特征在于,所述链力f基于蠕虫链模型计算得到,具体如下:

6.根据权利要求1所述的一种求解多纠缠水凝胶弹性应力的隐式方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈彬刘金龙
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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