No abstract

Работа посвящена численному моделированию эффекта памяти формы в аморфно-кристаллических полимерах, определяемого релаксационным переходом в аморфной фазе в диапазоне температур, включающем температуру стеклования. Используется вариант определяющих соотношений, разработанных для описания термомеханического поведения аморфно-кристаллических полимеров в широком температурном диапазоне, и кинетические уравнения для определения тензорных величин, характеризующих эволюцию межмолекулярного взаимодействия. Приведены результаты вычислительных экспериментов, моделирующих термомеханический цикл со свободным восстановлением формы для двух случаев предварительного деформированного состояния − одноосного растяжения и одноосного сжатия.Ключевые слова: аморфно-кристаллические полимеры, полимеры с памятью формы, численное моделирование NUMERICAL MODELING OF THERMOMECHANICAL BEHAVIOR OF SEMI-CRYSTALLINE SHAPE MEMORY POLYMERS L.A. Golotina and I. N. Shardakov Institute of Continuous Media Mechanics UB RAS, Perm, RussiaThis paper is concerned with numerical modeling of a shape memory effect in semi-crystalline polymers. The shape memory effect is defined by a relaxation transition in the amorphous phase over a range of temperatures, including a glass transition temperature. Simulations are carried out using the variant of constitutive equations developed previously for describing thermomechanical behavior of semi-crystalline polymers over a wide temperature range and the kinetic equations for finding tensor quantities that characterize the evolution of intermolecular interactions. The results of numerical experiments obtained in modeling the thermomechanical cycle with unconstrained shape recovery for two pre-deformation states (uniaxial extension and uniaxial compression) are presented.Key words: semi-crystalline polymer, shape memory polymers, numerical modeling Материалы с памятью формы -это материалы, способные временно сохранять деформированную форму и восстанавливать оригинальную форму под управлением внешних параметров. Такое поведение наблюдается в металлах, керамике и полимерах [1]. К полимерным материалам с памятью формы (SMP) относится широкий класс аморфно-кристаллических и аморфных полимеров. Свойственные им механизмы памяти формы существенно отличаются от наблюдаемых в керамике и металлах. Они определяются высокомолекулярным строением материала и связаны, в основном, с фазовыми (кристаллизация, плавление) или релаксационными (стеклование) переходами. Восстановление формы происходит в управляемом режиме при воздействии различных внешних факторов. Наиболее часто в качестве такого внешнего фактора используется тепло, однако существуют и альтернативные способы запуска восстановительных механизмов -электрический ток, магнитные поля, различные излучения и тому подобное. Кроме того, SMP, в отличие от металлов и керамик, испытывают более низкие напряжения при деформировании и могут сохранять значительные восстанавливаемые деформации. Такие материалы находят широкое применение в медицинском

No abstract

The article focuses on the original author's development – the flexible liner for a rail tank car that allows reducing the risk of leakage of hazardous liquid cargos (in particular crude oil or petroleum products) during their transportation by rail. Application of the liner allows ensuring hermetical containment of a tank car even if a barrel has any minor defects, excludes a contact of cargo with tank walls, which leads to increase in the security of hazardous liquid cargo transportation. This original development enables ensuring the safety and security of hazardous cargo transportation and minimizing its impact on the environment. The liner can also be used for increasing the service life of a rail tank car and reducing the costs of its maintenance.