Компьютерное моделирование релаксации и ползучести полимерных нитей медицинского назначения

• Автор: Ростовцева, Наталья Геннадиевна
• Шифр специальности: 05.19.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 195 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Глава 1, Вязкоупругость полимерных нитей

1.1. Линейная вязкоупругость

1.2. Кинетическая природа деформирования и разрушения.

1.3. Нелинейная вязкоупругость

1.4. Методики определения вязкоупругих характеристик

1.5. Спектр релаксации

1.6. Составные компоненты деформации

1.7. Компьютерные методы в теории вязкоупругости

1.8. Выводы по главе

Глава 2. Моделирование вязкоупругих свойств полимерных нитей медицинекого назначения.
2.1. Описание объектов исследования.
2.2. Описание математической модели релаксации полимерных нитей медицинского назначения.
2.3. Описание математической модели ползучести полимерных нитей медицинского назначения.
2.4. Отличительные особенности математических моделей релаксации и ползучести полимерных нитей медицинского назначения
2.5. Методика определения характеристик релаксации по кратковременным измерениям процесса релаксации
2.6. Алгоритм метода определения характеристик релаксации
2.7. Методика определения характеристик ползучести по кратковременным измерениям процесса ползучести
2.8. Алгоритм метода определения характеристик ползучести
2.9. Метод определения характеристик релаксации и ползучести по согласованной обработке семейств релаксации и ползучести . .
2 Алгоритм метода согласованного определения характеристик релаксации и ползучести.
2 Выводы по главе
Глава 3. Прогнозирование деформационных процессов полимерных нитей медицинского назначения
3.1. Прогнозирование нелинейнонаследственной релаксации
3.2. Алгоритм метода расчта нелинейнонаследственной
релаксации
3.3. Прогнозирование нелинейнонаследственной ползучести. .
3.4. Алгоритм метода расчета нелинейнонаследственной
ползучести
3.5. Прогнозирование деформационных и восстановительных процессов
3.6. Алгоритмы методов расчта деформационных и
восстановительных процессов.
3.7. Выводы по главе
Глава 4. Критерии достоверности прогнозирования релаксации и ползучести
4.1. Критерий достоверности прогнозирования релаксации
4.2. Алгоритм критерия достоверности прогнозирования релаксации.
4.3. Критерий достоверности прогнозирования ползучести
4.4. Алгоритм критерия достоверности прогнозирования ползучести.
4.5. Выводы к главе 4.
Глава 5. Разложение полной деформации на компоненты
5.1. Выделение упругой компоненты деформации
5.2. Выделение пластической компоненты деформации.
5.3. Алгоритм разложения полной деформации на компоненты
5.4. Выводы к главе 5.
Глава 6. Определение спектров релаксации и запаздывания
6.1. Метод определения спектра релаксации.
6.2. Алгоритм определения спектра релаксации
6.3. Метод определения спектра запаздывания.
6.4. Алгоритм определения спектра запаздывания.
6.3. Выводы к главе 6.
Заключение.
Библиографический список использованной литературы.
Приложение I. Алгоритмы расчта характеристик релаксации и ползучести, прогнозирования деформационных и восстановительных процессов, критериев достоверности прогнозирования релаксации и ползучести, разложения полной деформации и полной механической работы деформирования на компоненты полимерных нитей
медицинского назначения.
Приложение II. Свидетельства о регистрации программ.
Приложение III. Акты о внедрении
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Кт и 2т Наиболее перспективными являются ядра Абеля , Работнова 0 4, Ржаницына 6, 7, ВульфсонКолтунова , , ГаврильякаНегами , . Преимущество ядер 1. Аналогично можно сказать и про соотношение 1. Существенным недостатком указанных ядер является то, что они не учитывают высокую скорость деформирования в начальный момент времени, которая подтверждается экспериментом. Ядра, лишенные этого недостатка, основаны на применении
и обобщение в виде суммы экспонент 3, ,
функций, задающих бесконечно большую скорость ползучести при 0. Га 1
также допускающие обратимость интегрального соотношения 1. Аналогичное высказывание справедливо для соотношения 1. Ядро Абеля соответствует экспериментальным данным только в начальной стадии деформирования, а далее неограниченный рост деформации не подтверждается экспериментом. Однако область применимости ядра Абеля можно существенно расширить, если перейти к нелинейным уравнениям наследственной упругости , . Интегральные соотношения 1. Характерной особенностью ядер Работнова
является симметричный вид уравнении ползучести
е Е
7,ЯКр ,т
1. Е,ЛкрЛ1ттс1т
чего не наблюдается при рассмотрении ядер типа 1. С другой стороны, вычисление ядер типа 1. Несмотря на сказанное, ядра Работнова имеют большее применение, чем ядра 1. А а в 1Т А ег У гр. А.а. Еш Е0 Е0 . Т1У, 0у1, 1. Е0 мгновенный модуль упругости, Е равновесный модуль при со 0. УЫрв,. Следует заметить, что для описания процессов ползучести и релаксации довольно широкого класса полимерных нитей в линейном варианте вязкоупругих свойств чаще других используют ядра Работнова. В некоторых случаях при этом не удатся достигнуть удовлетворительной точности, что является существенным недостатком линейной теории, не учитывающей активирующее воздействие со стороны приложенного напряжения и деформации на внутренние реакции микромеханизмов протекающих процессов. Выбор линейных ядер объясняется, прежде всего, стремлением упрощения интегральных уравнений вязкоупругости, которые в данном случае допускают обратимость, то есть в аналитическом виде получается решение задачи о резольвенте. Следует заметить, что проблема поиска новых ядер 5 9, , продолжает быть актуальной. Исследователи релаксационных переходов в полимерных нитях, отмечают большую продолжительность релаксационного процесса 7, которая объясняется их структурной неоднородностью, вследствие которой время 5 релаксационных перегруппировок в различных элементах объма может существенно различаться. Рассматривая время макрорелаксации г, зависящее от растягивающего напряжения а, можно, таким образом, придать ему смысл некоторого среднестатистического, наиболее вероятного времени 5 такой перегруппировки 9. Согласно современной кинетической концепции деформирования и разрушения тврдых тел релаксационные перегруппировки происходят за счт локальных перенапряжений 0. Я константы, д коэффициент перенапряжения, а среднее значение напряжения, задаваемое внешней нагрузкой, ида потенциальный барьер, зависящий от локального напряжения дет и характеризующий вероятность релаксационной перегруппировки. Аик идст0дта разность между локальным и статистически усредннным потенциальными барьерами, дт наиболее вероятное значение коэффициента перенапряжения в соответствии со статистическим смыслом величины г. С учтом формулы 1. Ля где а ап. Следовательно, конкретный вид релаксационной функции , связан с нормальным распределением числа релаксирующих элементов по величине потенциального барьера. Такую интерпретацию нелинейной ползучести на основе теории вязкоупругости Больцмана можно распространить и на случай действия нагрузки т, изменяющейся во времени. Следует отмстить внешнее сходство формулы АлександроваГуревича г. Журкова ые годы, имеющей такой же внешний вид 1. Таким образом, можно сделать вывод, что деформирование и разрушение две разные сферы исследований материаловедения, описываемые одинаковыми уравнениями, но имеющими разный смысл. Принципиальной разницей исследования данных факторов является тот факт, что г как долговечность можно измерить экспериментально, а г как время релаксации экспериментально измерить невозможно.