Конститутивная модель частично кристаллического полимерного материала. Алгоритм реализации модели мезоуровня
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2011.4.1.7Ключевые слова:
конститутивная многоуровневая модель, внутренние переменные, частично кристаллический полимер, неупругое деформированиеАннотация
Предложена конститутивная модель частично кристаллического полимерного материала. При построении модели применяется многоуровневый подход, основанный на использовании в ее структуре внутренних переменных - параметров, характеризующих состояние и эволюцию мезо- и микроструктуры материала. В основе модели лежит описание основных механизмов деформирования рассматриваемого класса материалов на мезоуровне: сдвиг по кристаллографическим системам скольжения в ламелях, межламеллярный сдвиг, механизм пространственного раздвижения-сжатия ламелей, квазитвердое движение элементов каждого из рассматриваемых масштабных уровней. Представлены общая структура конститутивной модели представительного объема частично кристаллического полимерного материала и алгоритм реализации модели на мезоуровне.
Скачивания
Библиографические ссылки
Олейник Э.Ф. Пластичность частично-кристаллических гибкоцепных полимеров на микро- и мезоуровнях // Высокомолекулярные соединения. Серия С. - 2003. - Т. 45, № 12. - С. 2137-2264.
Drozdov A.D., Christiansen J.deC. Cyclyc viscoplasticity of high-density polyethylene: Experiments and modeling // Computational Materials Science. - 2007. - V. 39. - P. 465-480. DOI
Regrain C., Laiarinandrasana L., Toillon S., Sai K. Multi-mechanism models for semi-crystalline polymer: constitutive relations and finite element implementation // Int. J. of Plasticity. - 2009. - V. 25. - P. 1253-1279. DOI
Zairi F., Aour B., Gloaguen J.M., Nait-Abdelaziz M., Lefebvre J.M. Numerical modeling of elastic-viscoplastic equal channel angular extrusion process of a polymer // Computational Materials Science. - 2006. - V. 38. - P. 202-216. DOI
Dusunceli N., Colak O.U. Modelling effects of degree of crystallinity on mechanical behavior of semicrystalline polymers // Int. J. of Plasticity. - 2008. - V. 24. - P. 1224-1242. DOI
Lai D., Yakimets I., Guigon M. A non-linear viscoelastic model developed for semi-crystalline polymer deformed at small strains with loading and unloading paths // Material Science and Engineering: A. - 2005. - V. 405. - P. 266-271. DOI
Морозов И.А., Свистков А.Л. Структурно-феноменологическая модель механического поведения резины // Мех. композиц. материалов и конструкций. - 2008. - Т. 14, № 4. - С. 583-596.
Свистков А.Л., Комар Л.А. Моделирование релаксационных процессов в наполненных эластомерных материалах // Высокомолекулярные соединения. - 2005. - Т. 47, №4. - С. 630-636.
Свистков А.Л. Континуально-молекулярная модель формирования областей ориентированного полимера в эластомерном нанокомпозите // Изв. РАН. Механика твердого тела. - 2010. - № 4. - С. 82-96.
Гаришин О.К., Мошев В.В. Структурная перестройка дисперсно наполненных эластомерных композитов и ее влияние на механические свойства // Высокомолекулярные соединения. - 2005. - Т. 47, №4. - С. 669-675.
Bedoui F., Diani J., Regnier G., Seiler W. Micromechanical modeling of isotropic elastic behavior of semicrystalline polymers // Acta Materialia. - 2006. - V. 54. - P. 1513-1523. DOI
Van Dommelen J.A.W., Parks D.M., Boyce M.C., Brekelmans W.A.M., Baaijens F.P.T. Micromechanical modeling of intraspherulitic deformation of semicrystalline polymers // Polymer. - 2003. - V. 44. - P. 6089-6101. DOI
Nikolov S., Lebensohn R.A., Raabe D. Self-consistent modeling of large plastic deformation, texture and morphology evolution in semi-crystalline polymers // J. Mech. Phys. Solids. - 2006. - V. 54, № 7. - P. 1350-1375. DOI
Van Dommelen J.A.W., Parks D.M., M.C. Boyce, Brekelmans W.A.M., Baaijens F.P.T. Micromechanical modeling of the elasto-viscoplastic behavior of semi-crystalline polymers // J. Mech. Phys. Solids. - 2003. - V. 51. - P. 519-541. DOI
Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов: В 2-х т. // Под ред. В.Е. Панина. - Новосибирск: Наука, 1995. - Т. 1. - 298с.
Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов: В 2-х т. // Под ред. В.Е. Панина. - Новосибирск: Наука, 1995. - Т. 2. - 320с.
Трусов П.В., Ашихмин В.Н., Волегов П.С., Швейкин А.И. О физических теориях пластичности и их применении для описания эволюции микроструктуры // Современные проблемы термовязкопластичности: Труды II школы-семинара. - Москва: МАМИ, 2007. - С. 128-147.
Трусов П.В., Ашихмин В.Н., Волегов П.С., Швейкин А.И. Конститутивные соотношения и их применение для описания эволюции микроструктуры // Физ. мезомех. - 2009. - Т. 12, № 3. - С. 61-71.
Трусов П.В., Ашихмин В.Н., Швейкин А.И. Двухуровневая модель упругопластического деформирования поликристалллических материалов // Мех. композиц. материалов и конструкций. - 2009. - Т. 15, № 3. - С. 327-344.
Van Houtte P., Li S., Seefeldt M., Delannay L. Deformation texture prediction: from the Taylor model to the advanced Lamel model // Int. J. Plasticity. - 2005. - V. 21. - P. 589-624. DOI
Lin L., Argon A.S. Structure and plastic deformation of polyethylene // J. Mater. Sci. - 1994. - V. 29, № 2. - P. 294-323. DOI
###
Olejnik E.F. Plasticnost’ casticno-kristalliceskih gibkocepnyh polimerov na mikro- i mezourovnah // Vysokomolekularnye soedinenia. Seria S. - 2003. - T. 45, No 12. - S. 2137-2264.
Drozdov A.D., Christiansen J.deC. Cyclyc viscoplasticity of high-density polyethylene: Experiments and modeling // Computational Materials Science. - 2007. - V. 39. - P. 465-480. DOI
Regrain C., Laiarinandrasana L., Toillon S., Sai K. Multi-mechanism models for semi-crystalline polymer: constitutive relations and finite element implementation // Int. J. of Plasticity. - 2009. - V. 25. - P. 1253-1279. DOI
Zairi F., Aour B., Gloaguen J.M., Nait-Abdelaziz M., Lefebvre J.M. Numerical modeling of elastic-viscoplastic equal channel angular extrusion process of a polymer // Computational Materials Science. - 2006. - V. 38. - P. 202-216. DOI
Dusunceli N., Colak O.U. Modelling effects of degree of crystallinity on mechanical behavior of semicrystalline polymers // Int. J. of Plasticity. - 2008. - V. 24. - P. 1224-1242. DOI
Lai D., Yakimets I., Guigon M. A non-linear viscoelastic model developed for semi-crystalline polymer deformed at small strains with loading and unloading paths // Material Science and Engineering: A. - 2005. - V. 405. - P. 266-271. DOI
Morozov I.A., Svistkov A.L. Strukturno-fenomenologiceskaa model’ mehaniceskogo povedenia reziny // Meh. kompozic. materialov i konstrukcij. - 2008. - T. 14, No 4. - S. 583-596.
Svistkov A.L., Komar L.A. Modelirovanie relaksacionnyh processov v napolnennyh elastomernyh materialah // Vysokomolekularnye soedinenia. - 2005. - T. 47, No4. - S. 630-636.
Svistkov A.L. Kontinual’no-molekularnaa model’ formirovania oblastej orientirovannogo polimera v elastomernom nanokompozite // Izv. RAN. Mehanika tverdogo tela. - 2010. - No 4. - S. 82-96.
Garisin O.K., Mosev V.V. Strukturnaa perestrojka dispersno napolnennyh elastomernyh kompozitov i ee vlianie na mehaniceskie svojstva // Vysokomolekularnye soedinenia. - 2005. - T. 47, No4. - S. 669-675.
Bedoui F., Diani J., Regnier G., Seiler W. Micromechanical modeling of isotropic elastic behavior of semicrystalline polymers // Acta Materialia. - 2006. - V. 54. - P. 1513-1523. DOI
Van Dommelen J.A.W., Parks D.M., Boyce M.C., Brekelmans W.A.M., Baaijens F.P.T. Micromechanical modeling of intraspherulitic deformation of semicrystalline polymers // Polymer. - 2003. - V. 44. - P. 6089-6101. DOI
Nikolov S., Lebensohn R.A., Raabe D. Self-consistent modeling of large plastic deformation, texture and morphology evolution in semi-crystalline polymers // J. Mech. Phys. Solids. - 2006. - V. 54, No 7. - P. 1350-1375. DOI
Van Dommelen J.A.W., Parks D.M., M.C. Boyce, Brekelmans W.A.M., Baaijens F.P.T. Micromechanical modeling of the elasto-viscoplastic behavior of semi-crystalline polymers // J. Mech. Phys. Solids. - 2003. - V. 51. - P. 519-541. DOI
Fiziceskaa mezomehanika i komp’uternoe konstruirovanie materialov: V 2-h t. // Pod red. V.E. Panina. - Novosibirsk: Nauka, 1995. - T. 1. - 298s.
Fiziceskaa mezomehanika i komp’uternoe konstruirovanie materialov: V 2-h t. // Pod red. V.E. Panina. - Novosibirsk: Nauka, 1995. - T. 2. - 320s.
Trusov P.V., Asihmin V.N., Volegov P.S., Svejkin A.I. O fiziceskih teoriah plasticnosti i ih primenenii dla opisania evolucii mikrostruktury // Sovremennye problemy termovazkoplasticnosti: Trudy II skoly-seminara. - Moskva: MAMI, 2007. - S. 128-147.
Trusov P.V., Asihmin V.N., Volegov P.S., Svejkin A.I. Konstitutivnye sootnosenia i ih primenenie dla opisania evolucii mikrostruktury // Fiz. mezomeh. - 2009. - T. 12, No 3. - S. 61-71.
Trusov P.V., Asihmin V.N., Svejkin A.I. Dvuhurovnevaa model’ uprugoplasticeskogo deformirovania polikristallliceskih materialov // Meh. kompozic. materialov i konstrukcij. - 2009. - T. 15, No 3. - S. 327-344.
Van Houtte P., Li S., Seefeldt M., Delannay L. Deformation texture prediction: from the Taylor model to the advanced Lamel model // Int. J. Plasticity. - 2005. - V. 21. - P. 589-624. DOI
Lin L., Argon A.S. Structure and plastic deformation of polyethylene // J. Mater. Sci. - 1994. - V. 29, No 2. - P. 294-323. DOI
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2011 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
