Outline. (strain) !!! Rouse ! PASTA

Σχετικά έγγραφα
Αγαπητέ κύριε Ιωάννου, 佐藤太郎様 Λιγότερο επίσημη επιστολή, ο αποστολέας είχε ήδη πάρε-δώσε με τον παραλήπτη προηγουμένως Αγαπητέ Ιωάννη, 佐藤太郎様 Ανεπίσημη

= f(0) + f dt. = f. O 2 (x, u) x=(x 1,x 2,,x n ) T, f(x) =(f 1 (x), f 2 (x),, f n (x)) T. f x = A = f

Instrument Blood Current Measuring Instrument. Brain Wave Measuring Instrument. (frequency) f. log. 1/f

Σε αυτό το πλαίσιο, η κεντρική Al di là ερώτηση di ciò che που già è δίνει κίνητρο σε αυτήν attorno την εργασία alla είναι... quale ruota q 大まかなプロフィール

HDVG1 070-A

Συγχαρητήρια για τον αρραβώνα Van harte σας! gefeliciteerd Έχετε ήδη αποφασίσει την ημέρα jullie του γάμου al een σας; datum voor d 最近婚約した仲の良いう友達を祝福し

DVG1 070-A

新聞で貴社の募集広告を拝見し 応募いたしました Θέλω να υποβάλω αίτηση για τη θέση του... που διαφημίστηκε στην... στις... Standard formula for applying for a job whose adver

AVG1 070-A

Müller & Sohn GmbH Herrn Peter Müller Falkenstraße Hamburg Deutschland Müller & Sohn GmbH Herrn Peter Müller Falkenstraße Hamburg De

A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 3

Chúc mừng hai bạn đã đính Συγχαρητήρια hôn? Các bạn για đã τον αρραβ chọn ngày cho đám cưới αποφασίσει chưa? την ημέρα του γ 最近婚約した仲の良いう友達を祝福し 結婚式はいつか

はじめに 1. 保存則導出の新しい手法. Open-loop. π μ - E-L. * ** *** Received, March, ρ (, ) μ μ

Φυσική για Μηχανικούς

Ταξίδι Γενικά. γερμανικά

Καλά, ευχαριστώ. (Kalá, efharstó.) Φιλική απάντηση στο ερώτημα «Τι κάνεις;» 元気です Πώς σε λένε; (Pos se léne?) お名前はなんですか? Ερώτηση σχετικά με το όνομα εν

m i N 1 F i = j i F ij + F x

Al1 = ALONE, catalogue, Tokyo, by Yannis Kolokotronis, 2008

Müller & Sohn GmbH Herrn Peter Müller Falkenstraße Hamburg Deutschland Mr. N. Summerbee Tyres of Manhattan. 335 Main Street New York NY 92926

Celia Jones, TZ Motors, Celia 47 JonesHerbert Street, Floreat, Perth WA Herbert Street Floreat Perth WA 6018 Αυστραλέζικη γραφή διεύθυνσης: Αρ

Φυσική για Μηχανικούς

Congratulations and warm wishes to both of you on your wedding day. Congratulations on saying your "I do's"!

Φυσική για Μηχανικούς

Homework 8 Model Solution Section

Floreat Perth WA 6018 Australian address format: Name of province Town/city name + postal code Celia Jones, TZ Motors, 47 Perth WA 6018 Alex Marshall

Mechanics of Materials Lab

Dr. D. Dinev, Department of Structural Mechanics, UACEG

Αυστραλέζικη γραφή διεύθυνσης: Όνομα παραλήπτη Όνομα εταιρίας Αριθμός οδού + όνομα οδού Όνομα επαρχίας Όνομα πόλης + ταχυδρομικός κώδικας Miss L. Mars

High order interpolation function for surface contact problem

F (x) = kx. F (x )dx. F = kx. U(x) = U(0) kx2

Φυσική για Μηχανικούς

Chapter 2. Stress, Principal Stresses, Strain Energy

Παράρτημα Αʹ. Ασκησεις. Αʹ.1 Ασκήσεις Κεϕαλαίου 1: Εισαγωγή στη κβαντική ϕύση του ϕωτός.

Φυσική για Μηχανικούς

θ p = deg ε n = με ε t = με γ nt = μrad

Αυστραλέζικη γραφή διεύθυνσης: Όνομα εταιρίας Αριθμός οδού + όνομα οδού Όνομα επαρχίας Όνομα πόλης + ταχυδρομικός κώδικας Miss L. Marshall Aquatechnic

d dx x 2 = 2x d dx x 3 = 3x 2 d dx x n = nx n 1

Κλασσική Θεωρία Ελέγχου

Felicitaciones por su compromiso. Ya tienen una fecha para el gran evento? 婚約おめでとう 結婚式はいつにするかもう決めた? Συγχαρητήρια για ένα νεοαρραβωνιασμένο ζευγάρι, πο

(ii) x[y (x)] 4 + 2y(x) = 2x. (vi) y (x) = x 2 sin x

(Mechanical Properties)

COMPLEX NUMBERS. 1. A number of the form.

Strain gauge and rosettes

Coupled Fluid Flow and Elastoplastic Damage Analysis of Acid. Stimulated Chalk Reservoirs

Αρµονικοί ταλαντωτές

輸入農産物中の残留農薬実態調査 ( 有機リン系農薬及び含窒素系農薬 ) - 平成 16 年度 * -

Φυσική για Μηχανικούς

Solutions - Chapter 4

1 Η ΠΡΟΟΔΟΣ. Ενδεικτικές λύσεις κάποιων προβλημάτων. Τα νούμερα στις ασκήσεις είναι ΤΥΧΑΙΑ και ΟΧΙ αυτά της εξέτασης

MECHANICAL PROPERTIES OF MATERIALS


X x C(t) description lagrangienne ( X , t t t X x description eulérienne X x 1 1 v x t

- Γενέθλια και Eπέτειοι Parabéns! 誕生日おめでとう! Feliz Aniversário! 誕生日おめでとう! Muitos anos de vida! 誕生日おめでとう! Desejando-lhe muita felicidade no seu dia espe

Ιωάννης Ρέντζος ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΗΝ ΙΑΠΩΝΙΑ 日本物語 [Nihon monogatari] ( にっぽんものがたり ) Παρασκευή 10/11/2017 * * όρ., Αἴθ. ΣΤΥΛ. Γ.

n ca Ma 15 B Macan 取扱説明書 WKD

Ταλαντώσεις 6.1 Απλή Αρµονική Ταλάντωση σε µία ιάσταση Ελατήριο σε οριζόντιο επίπεδο Σχήµα 6.1

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ. Διδάσκων: Κολιόπουλος Παναγιώτης

Vocal Dynamics Controller:

u = 0 u = ϕ t + Π) = 0 t + Π = C(t) C(t) C(t) = K K C(t) ϕ = ϕ 1 + C(t) dt Kt 2 ϕ = 0

Answers to practice exercises

LTI Systems (1A) Young Won Lim 3/21/15

ΙΑΦΟΡΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ 2012 ΘΕΜΑΤΑ Α

( () () ()) () () ()

Fourier Analysis of Waves

Déformation et quantification par groupoïde des variétés toriques

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ

Equations. BSU Math 275 sec 002,003 Fall 2018 (Ultman) Final Exam Notes 1. du dv. FTLI : f (B) f (A) = f dr. F dr = Green s Theorem : y da

ψ (x) = e γ x A 3 x < a b / 2 A 2 cos(kx) B 2 b / 2 < x < b / 2 sin(kx) cosh(γ x) A 1 sin(kx) a b / 2 < x < b / 2 cos(kx) + B 2 e γ x x > a + b / 2

< h < +. σ (t) = (sin t + t cos t, cos t t sin t, 3), σ (t) = (2 cos t t sin t, 2 sin t t cos t, 0) r (t) = e t j + e t k. σ (t) = 1 2 t 1 2 k

Εισαγωγή στην Τεχνολογία Αυτοματισμού


Κεφάλαιο 13. Περιοδική Κίνηση


ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ & ΓΡΑΦΙΚΩΝ. Τρισδιάστατοι γεωμετρικοί μετασχηματισμοί

ΙΑΦΑΝΕΙΕΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΦΥΣΙΚΗ Ι ΜΙΧΑΗΛ ΒΕΛΓΑΚΗΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ


高校留学プログラム料金表 (2017/2018) 2017 年 1 月改定 2017 年 2 月 10 日以降お申込に適用

Μαθηµατικός Λογισµός ΙΙ

CHAPTER 70 DOUBLE AND TRIPLE INTEGRALS. 2 is integrated with respect to x between x = 2 and x = 4, with y regarded as a constant

A Two-Sided Laplace Inversion Algorithm with Computable Error Bounds and Its Applications in Financial Engineering

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ 1ο Σετ Ασκήσεων (Λύσεις) Διανύσματα, Ευθείες Επίπεδα, Επιφάνειες 2ου βαθμού Επιμέλεια: Ι. Λυχναρόπουλος

(product-operator) I I cos ω ( t sin ω ( t x x ) + Iy )

N/m, k 2 = k 4 = 6 N/m και m=2 kgr. (α) k 1 m k 3 k 4. (β) k 12 m k 34. k 12 = k 1 +k 2 = 3+6 = 9 N/m (1) k k = = = = 2 N/m (2) (3) k 2.

( ) Sine wave travelling to the right side

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

EXPERIMENTAL AND NUMERICAL STUDY OF A STEEL-TO-COMPOSITE ADHESIVE JOINT UNDER BENDING MOMENTS

X(t) = A cos(2πf c t + Θ) (1) 0, αλλού. 2 cos(2πf cτ) (9)

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 8: Αντίστροφος μετασχηματισμός Laplace Εφαρμογή σε απόκριση συστήματος: Σύστημα 1 ης τάξης

( () () ()) () () ()

Κλασική Ηλεκτροδυναμική

ITU-R P (2009/10)

Physique des réacteurs à eau lourde ou légère en cycle thorium : étude par simulation des performances de conversion et de sûreté

= df. f (n) (x) = dn f dx n

(i) f(x, y) = xy + iy (iii) f(x, y) = e y e ix. f(z) = U(r, θ) + iv (r, θ) ; z = re iθ

ΣΥΝΟΨΗ 1 ου Μαθήματος

1. Χρονικά Εξαρτημένες Πηγές 2. Φάσορες 3. Σύνθετη Αντίσταση 4. Ανάλυση Δικτύων AC

2x 2 y x 4 +y 2 J (x, y) (0, 0) 0 J (x, y) = (0, 0) I ϕ(t) = (t, at), ψ(t) = (t, t 2 ), a ÑL<ÝÉ b, ½-? A? 2t 2 at t 4 +a 2 t 2 = lim

Σηµειώσεις Μιγαδικής Ανάλυσης Θέµης Μήτσης

和光純薬工業の サイトカイン グロースファクター. 各製品詳細は 検索サイト Siyaku.com ( ) をご覧下さい 大入り包装品の価格 納期は当社代理店までお問合せ下さい. Human, recombinant [TNFSF13]

Transcript:

Outline!!! Rouse! : Zimm ( )!!! PASTA (strain)

(shear deformation) x! h! h! h shear strain! γ = x h x/h! x/h h 1! x 1! x 1 h 1 = x x! h! x 1! h 1! h (uniaxial elongation) L 0! ΔL! Cauchy strain! ε C = ΔL L 0 = L L 0 L 0! ΔL/L L! ε C = L 0! ΔL! L 0 ΔL! L! L

L 0! L 0! ΔL! ΔL! 1 L! L! L 0! 1 L 0! ΔL 1+ =3L 0! L ΔL 1 =L ε 0! C1 = 0! = 1! L0! 3L ε C1+ = 0! = 3! L0! ε C = ΔL L 0 = ΔL L 0 ΔL! L 0! εc L 0! = = 1! L 0! ΔL =L 0! ε C1 + ε C L! 4L 0! L 0! Hencky strain! ε = ln L L 0 L! ε = ln 1 L 0! ε L 0! 1 = ln = ln! L 0! 1 4L ε 1+ = ln 0! = ln 4! L0! = ln! ln log e natural logarithm! L 0! ε 4L = ln 0! = ln! L 0! = ε 1 + ε ln xy = ln x + ln y 4L 0!

1 L 0! L 1! L! ε 1 = ln L 1 L 0 ε = ln L L 1 ε 1+ = ε 1 + ε 1 ε 1+ = ln L L 0 ε 1 + ε = ln L 1 L 0 + ln L L 1 = ln L 1 L 0 L L 1 = ln L L 0 y = e x ε C = ΔL L 0 ΔL = L L 0 ε = ln L L 0 = ln L 0 + ΔL L 0 ε = ln( 1 + ε C ) ε C = e ε 1 x = ln y = ln 1+ ΔL L 0 1+ ε C = e ε Taylor e ε = 1 + ε + 1! ε + 1 3! ε 3 + ε 1 e ε 1+ ε ε C = e ε 1 ( 1+ ε) 1 = ε ε 1 ε C ε Cauchy Hencky Cauchy strain ε c 4.0 3.5 3.0.5.0 1.5 1.0 0.5 ε C = e ε 1 0.0 0.0 0.5 1.0 1.5.0 Hencky strain ε ε C = ε D 0! D! (Poisson s ratio)! z-x,y- L 0! L! ε = ln L L 0 > 0 ( L > L 0 ) ε = ln D D 0 < 0 ( D < D 0 ) ν = ε ε ν > 0

L 0 D 0 = LD ε = ln L = ln D 0 L 0 D L = D 0 L 0 D = ln D 0 D = ln D D 0 = ε L L 0 L = L 0 e ε = L 0 (1+ ε C )! λ L L 0 = e ε = 1 + ε C ε = lnλ ν = ε ε = 1 0.5 ν 1 y = ln x x = e y ln xy = ln x + ln y ln x < 0 0 < x < 1 ln x > 0 x > 1 lne = 1 ln 1 = 0 strain rate! = [1/s]! h! x! shear rate! γ dγ dt γ = x γ = v w h h [1/s]! x! v w x dx dt

1cm 1mm/s h = 1 [cm]! x = v w t = 5 [mm] h! v w = 1 [mm/s] γ = v w h = 1 [mm/s] = 1 [mm/s] 1 [cm] 10 [mm] γ = 0.1 [1 / s]! t = 5 ( ) ( 5 [s]) = 0.5 γ = γ t = 0.1 [1/s] h! 0! y! v w v x (y) x! γ = v w γ = v x y y y v x (y) = ay h a v x (h) = v w v x (y) = v w h y v x (y) = γ y = ε dε dt ε(t) = ln L(t) ε(t) = 1 dl(t) L 0 L(t) dt stress ε L(t) = L 0 e εt 1 4! 3 8 4 18.

S! F! S! S! F! F! : S! : F! F! F! F! σ = F S shear stress! = [Pa] = [N/m ]! σ = F S σ = F S = F S σ = F S S! F! σ E = F S S S true stress S 0! engineering stress! Hencky true strain! Cauchy engineering strain! σ xy = F x S y y! x σ yz, σ zx, σ yx, σ zy, σ xz σ xy = σ yx, σ zx = σ xz, σ zy = σ yz σ zx = σ xz = 0, σ zy = σ yz = 0 σ xy = σ yx 0 σ xx 0 y! x! S y! F x!

y! F! σ xx = x x σ yy, σ zz F! p x! σ xx = σ yy = σ zz = p x F σ xx = F x S p σ E = F x S = σ xx σ yy! t σ(t) γ(t) σ(t) = Gγ (t) σ E (t) = Eε(t) G: E: G, E [Pa]! shear modulus! Young s modulus! E = G( 1+ ν) ν = ν = 1/ E = 3G! t σ(t)! γ (t) σ(t) = η γ (t) σ E (t) = η E ε(t) η: shear viscosity! η E : (viscosity) [Pa s]! η E = 3η

!! ~00 GPa!! ~80 GPa! ~3 GPa!!! ~1 MPa! stress relaxation ~ 10-3 Pa s = 1 mpa s! γ(t)! γ 0! 0! σ(t)! 0! t! t! t=0 γ 0 γ 0! γ 0! σ(t) γ 0! γ 0 σ(t) σ(t) γ 0 G(t) σ(t) γ 0 γ 0! relaxation modulus!

G(t)! 0! t! G(t)! 0! t! γ 0! γ(t)! σ (t)! 0! T! t! γ (t) = γ 0 cosωt ω = π T σ(t) = Gγ (t) = Gγ 0 cosωt 0! t! T = γ 0 = σ(t) = η γ (t) = ηωγ 0 sinωt σ 0! γ(t) or σ(t)! δ γ (t) = γ 0 cosωt 0! T! t [s]! δ& σ(t) = σ 0 cos( ωt + δ ) π! ωt [radian]! δ = 0! δ = π/! 0 < δ < δ/!

( ) σ(t) = σ 0 cos ωt + δ ( ) = σ 0 cosδ cosωt sinδ sinωt [ ] σ(t) = γ 0 G (ω)cosωt G (ω)sinωt G (ω) σ 0 cosδ γ 0 G (ω) σ 0 sinδ γ 0! storage modulus!! loss modulus! [Pa]! γ 0! γ 0 σ 0 G (ω), G (ω) γ 0 ω σ(t) = Gγ (t) = Gγ 0 cosωt σ(t) = ηγ (t) = ηωγ 0 sinωt [ ] σ(t) = γ 0 G (ω)cosωt G (ω)sinωt (loss tangent)! tanδ G (ω) G (ω) G (ω) = G, G (ω) = 0 δ = 0 G (ω) = 0, G (ω) = ηω δ = π / tanδ < 1: G (ω) < G (ω) tanδ > 1: G (ω) > G (ω) ω G' (ω), G"(ω)! log G(ω)! G (ω) G (ω) e iθ cosθ + isinθ e i ( θ 1 +θ ) = e iθ 1 e iθ Euler -1! i! sin θ! 0! e iθ! θ cos θ! 1! tan δ = 1! tan δ > 1! tan δ < 1! log ω! d dt eiωt = iωe iωt -i!

( )( cosθ + isinθ ) e iθ 1 eiθ = cosθ 1 + isinθ 1 = cosθ 1 cosθ sinθ 1 sinθ +i( sinθ 1 cosθ + cosθ 1 sinθ ) = cos( θ 1 + θ ) + isin( θ 1 + θ ) d dt eiωt = e i ( θ 1 +θ ) ( cosωt + isinωt ) = d dt = ω sinωt + iω cosωt = iω(cosωt + isinωt) = iωe iωt γ (t) = γ 0 cosωt γ (t) = Re γ * (t) ( ) σ(t) = σ 0 cos ωt + δ γ * (t) γ 0 e iωt σ * i(ωt +δ ) (t) σ 0 e σ(t) = Re σ * (t) σ * (t) = σ 0 e i(ωt +δ ) = σ 0 e iδ e iωt = σ 0 e iδ γ 0 e iωt γ 0 σ * (t) = G * (ω)γ * (t) G * (ω) σ 0 γ 0 e iδ G (ω) σ 0 cosδ G (ω) σ 0 sinδ γ 0 γ 0 G * (ω) σ 0 γ 0 e iδ = σ 0 γ 0 ( cosδ + isinδ ) G * (ω) = G (ω) + i G (ω) σ * (t) = G * (ω)γ * (t) = G * (ω)γ 0 e iωt = ( G (ω) + i G (ω))γ 0 cosωt + isinωt ( ) [ ] σ(t) = Re σ * (t) = γ 0 G (ω)cosωt G (ω)sinωt

Maxwell σ 1 (t) = Gγ 1 (t) γ 1 (t) = 1 G σ 1(t) = 1 G σ(t) γ 1 (t) = 1 G σ(t) σ 1 σ σ (t) = η γ (t) γ (t) = 1 η σ (t) = 1 η σ(t) G! η& σ 1 σ σ γ 1 γ σ 1 (t) = Gγ 1 (t) σ (t) = η γ (t) G! η& γ 1 γ γ σ γ (t) = γ 1 (t) + γ (t) σ(t) = σ 1 (t) = σ (t) γ (t) = γ 1 (t) + γ (t) dσ(t) dt γ (t) = γ 1 (t) + γ (t) + 1 dγ (t) σ(t) = G τ dt = 1 G σ(t) + 1 η σ(t) G τ η G γ 1 (t = +0) = γ 0 γ (t = +0) = 0 γ(t)! 0! σ(t = +0) = σ 1 (t = +0) = Gγ 1 (t = +0) = Gγ 0 t > 0 γ (t) = γ 0 dσ(t) dt + 1 τ σ(t) = 0 dσ(t) dt t /τ t > 0 σ(t) = Gγ 0 e γ 0! dγ (t) = 0 dt = 1 τ σ(t) t! t /τ σ(t) e G(t) = σ(t) γ 0 = Ge t /τ G(t) = Ge t /τ t > 0 0 t < 0 τ = η G G(t)! G! 0! η = Gτ G(t)! G! G/e! 0! τ& G(t)! t! t! 0! t!

γ 1 (t)! γ 0! γ (t)! γ 1 (t)! 0! t! γ (t)! γ 0! σ 1 (t) = Gγ 1 (t) =! σ(t) =! σ (t) = ηγ (t) log G(t) 10G G 10 1 G 10 G 10 3 G 10 4 G G(t) 10 5 G 10 3 τ 10 τ 10 1 τ τ 10τ 10 τ 10 3 τ log t G(t) G 0.8G 0.6G 0.4G 0.G G(t) 0! t! 0 0 τ τ 3τ 4τ 5τ 6τ t Maxwell! γ (t) = γ 0 cosωt dσ(t) dt + 1 dγ (t) σ(t) = G τ dt [ ] σ(t) = γ 0 G (ω)cosωt G (ω)sinωt (1) (1) G (ω), G (ω) (1) dσ * (t) dt γ * (t) γ 0 e iωt + 1 τ σ * (t) = G dγ * (t) dt γ (t) = Re γ * (t) (1*) * (t) (1*) d Re σ * (t) dt + 1 τ Re σ * (t) σ(t) Re σ * (t) = G d Re γ * (t) dt (1*) σ * (t) (1) (1 * )

(1*) γ * (t) γ 0 e iωt dσ * (t) dt (1*) + 1 τ σ * (t) = Gγ 0 iωe iωt σ * (t) = σ 0 * e iωt σ 0 * iω + 1 τ eiωt = Gγ 0 iωe iωt σ * 0 = G iω iω + 1 γ 0 = G iωτ 1 + iωτ γ 0 τ (1*) σ * (t) = σ * 0 e iωt = G iωτ 1+ iωτ γ 0e iωt = G * (ω)γ * (t) G * (ω) = G iωτ 1 + iωτ = G iωτ ( 1 iωτ ) ( 1 + iωτ )( 1 iωτ ) = G iωτ + ω τ 1 + ω τ = G (ω) + i G (ω) G (ω) = G ω τ G (ω) = G ωτ 1+ ω τ 1+ ω τ G'(ω), G''(ω) G 0.8G 0.6G 0.4G 0.G 0 0 1 τ τ G'(ω) G''(ω) 3 τ 4 τ ω 5 τ 6 τ 7 τ 8 τ G'(ω)/G, G''(ω)/G 1 0.8 0.6 0.4 0. 0-3 - -1 0 1 3 log ωτ log G'(ω), log G"(ω) 10G G 10 1 G 10 G 10 3 G 10 4 G 10 3 τ G''(ω) 10 τ 10 1 τ 1 τ log ω 10 τ G'(ω) 10 τ 10 3 τ

T T 0 G(t,T ) = G(t / a T,T 0 )! T > T 0 a T < 1! T < T 0 a T > 1 Langevin Einstein b b 1 R b N N R = b j + b j b k j=1 b R = b 1 + b + b 3 + + b N b j = 0 b j = b b j b k = 0 j k j k R = Nb Δt t N N = t Δt R(t) = Nb = 6Dt D = b 6Δt

k ' ' = 0 ζ x kx + f (t) = 0 f (t 1 ) f (t ) = Aδ(t 1 t ) lim t x = 1 τ x + 1 ζ f (t) x(t = 0) = 0 x(t) = 1 ζ 0 t e (t t )/τ f ( t )d t x(t) = 1 dt ζ 1 dt 0 0 = A ζ 0 ---(*) dt 1 e (t t 1)/τ e (t t 1)/τ (t t )/τ = A τ ζ τ ζ k (*) f (t 1 ) f (t ) x(t) x = A τ 0 ζ = A k kζ x = A 0 4ζ k x = 1 0 k BT A = ζ k B T f (t 1 ) f (t ) = ζk B Tδ(t 1 t ) : k=0 ζ x + f (t) = 0 x(t = 0) = 0 x(t) = 1 f ( t )d t ζ 0 x(t) = 1 t t dt ζ 1 dt f (t 1 ) f (t ) 0 0 = A t dt ζ 1 = A 0 ζ t = k T B ζ t Dt D = k B T ζ t x = 1 ζ f (t) D ζ

3 1.6 1.54 l 110 l 0 M = 10 n ~ 7000 L max ~ 9000 0.9 m 1mm 3m 1.54 110 or 50:50 l R! R 0 = C nl n n= C = 6.7 l =1.54 A n 7000 R 300A R!

10 cm 300 3 1 mm 3 m 9000 D=300 4π D ρ 3 = ~ 80 M / N A 3 r 1! r 3!! r! l 0 = lcos! r j r l j+k 0 0 e k /m n λ 110 l = 1.54A! R = r r 0 i j n r i r i+k 0 ij 0 + k= = nl 0 1+ e 1/m 1 e 1/m R nl0 m C 0 = m cos θ λ ml 0 = C cosθ l b R = C 0 nl Nb L max = nl 0 Nb Kuhn b R 0 L max Kuhn = C l cosθ = λ n K n N = C cos θ n K ~ 10 (PE) n K ~ 15 N b (PS) n K

r! k = 3k BT r 0 3 r P(r) exp r r 0 P(r) exp U(r) k B T U(r) = 3k BT r = 1 r kr 0 = 3k BT b f = U r = kr r! k! r! 3kBT 1 k = r n r! r! K k = 3k B T b ζ r j k ( r j+1 r j ) k ( r j 1 r j ) + f j (t) = 0 f iα (t) f jβ ( t ) = ζk B Tδ αβ δ(t t )

k N f! R! R ζ N Nζ ζ N R k N R + f(t) = 0 k N = 3k B T R f = k N R k N = 3k B T Nb 1 N k N! x! d x dt ζ N dx dt k N x + f (t) = 0 = k N x x exp ζ N t τ ζ N Nζ τ R = ζ N k N k N k B T R 0 Nζ Nb k B T = k B T Nb τ ζ N k N τ R ζb N k B T N

G! ν = G νk B T ν = σ αβ = νk N R α R β Rouse ν = R R y SR y νr y S σ xy = νr y F x σ xy = νk N F x = k N R x R x R y G R σ xy = νk N R x R y = R y R x γr y R x = R x +γr y R y R y = νk N (R x +γr y )R y 0 = ν 3k BT R R γ y 0 0 = νk B Tγ Gγ R R x R y 0 = 0 k N = 3k BT R G = νk B T R

G η 0 & G νk B ρ ν = M / N A ρrt T = M η 0 ~ Gτ R N 1 M 1 N Einstein τ R ζb N k B T D G ~ k BT ζ N D G τ R ~ Nb = R 0 R 0 N τ R N ~ k BT Nζ D G 1 N R 0! N 1/N D G 1/ N logτ τ R N log M logη 0 η 0 1 N log M log DG -1 1 D G N log M

Θ M < M e! M > M e! Zimm Rouse R 0 R 0 N α b Θ 1/ = 0.5 α = ~ 3 / 5 = 0.6 Θ ( ) k N k BT R 0 ζ N η s R 0 τ ζ N ~ η R 3 s 0 k N k B T

η = η s +η p G ~ νk B T η p ~ Gτ ~ η s νr 0 3 ~ η s φ [ η] η η s ~ R 3 0 cη s N η s = 3 φ ~ νr 0 c = = Nν D G ~ k BT ζ N D G τ ~ R 0 ~ k BT η s R 0 τ ~ η 3 sr 0 k B T N 3α = N 3/ N 1.8 [ η] ~ R 3 0 N N 3α 1 = N 1/ N 0.8 D G ~ k T B N α = N 1/ η s R 0 N 0.6 Θ Θ Θ

Rouse logτ logη 0 log D G ~3.5 log M 1 ~3.5 log M -1 -? log M M e

a! a! M < M e M > M e M M e a Me N e b N e = ( ) a ~34 a ~8 Z Z M M e L = Za a R 1 Z! R 0 = Nb = Za a

τ e τ e Me = Rouse t t = 0 =τ e τ e ζb N e k B T ~ ζa4 k B Tb 1 1 D c τ d L L = Za N ~ L τ d D c ~ k BT Nζ 1 N τ d N 3

D c τ d τ d ~ L τ d ~ ζb k B T N 3 N e ~ τ e Z 3 D c ~ k T B Nζ L = Za τ R ~ ζb k B T N ~ τ e Z D G τ d ~ R 0 3 τ d N R 0 = Nb D G ~ k B T ζ t = 0! N e N 1 N ~ R 0! t ~ τ d R 0! Me G η 0 & ν = ρ ν = M e / N A G ν k T = B ρrt M e η 0 ~ Gτ d N 3

σ αβ = G λ n α n β n λ L L 0 = L Za τ d ~ ζb k B T G ~ ρrt M e M 0 η ~ Gτ d M 3 D G ~ k B T ζ N 3 N e ~ τ e Z 3 M 3 N e N 1 M logτ ~3.5 3 log M logη 0 1 log M log DG -1 ~3.5 3 -? log M Rouse 3 τ R N << τ d N M e

h(γ)! G( t, γ ) γ ~ 0 h(γ ) γ : t ~ = τ0! R d! t! γ& η 0 M 3 η 0 M 3.5

CLF (Contour Length Fluctuation) primitive path η 0 M 3 η 0 M 3.5 CR (Constraint Release) CCR (Convective CR) CCR CCR CCR CCR CCR

CLF ( CR () PASTA CLF CR Slip-link! CLF CR Virtual slip-links! each polymer moves in its own virtual space!

(1)Afine deformation! ()Contour Length Fluctuation! (3)Reptation! (4)Constraint Renewal (CR)! Assumptions" Binary entanglement! Entanglement points move affinely! Higher order Rouse modes are ignored! Z M M e τ R = τ Z e τ d ~ τ ez 3 stress σ 10 0 10-1 10-10 -3 Z=60 Z=30 Z=10 Z=0 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-10 -1 shear rate γ 0.13! (MLD)! stress 10 1 Linear Z=0 10 0 N 1 10-1 10-10 -3 σ 10-6 10-5 10-4 10-3 10 - shear rate Mead, Larson, Doi, Macromolecules,31, 7895 (1998)!

7000 多分散試料での予測 weight = (number of chains)*z 6000 5000 4000 3000 000 1000 PS686 Mw = 80 k Mw/Mn = Zw = 0.4 Zw/Zn = 1.7 0 10-1 10 0 10 1 10 10 3 Z=M/M e G', G" [Pa] 10 6 10 5 10 4 10 3 G' (sim.) G" (sim.) G' (exp.) G" (exp) PS686 160 C τ e =. ms G e = 0.5 MPa 10 10-3 10-10 -1 10 0 10 1 10 ωa T [rad/s] つのモデルパラメタを決定 η E + (t) [Pa s] 10 7 10 6 10 5 フィッティングパラメタ無しで定量的に予測可能 PS686 160 C 10 4 10-1 10 0 10 1 t [s] 10 10 3 0.564(1/s) 0.13(1/s) 0.055(1/s) 0.011(1/s) 3η 0 (exp.) simulation simulation simulation simulation 3η 0 (sim.) A. Minegishi et al.,! Rheol. Acta, 40(4), 39 (001)!

10 7 PS686 160 C 10 7 PS686 160 C η B + (t) [Pa s] 10 6 0.01 [1/s] 0.05 [1/s] 10 5 0.1 [1/s] 0.5 [1/s] sim. 0.01 1/s sim. 0.05 1/s sim. 0.1 1/s sim. 0.5 1/s 10 4 10-1 10 0 10 1 10 10 3 t [s] A. Nishioka et al.,! J. Non-Newtonian Fluid! Mech. 89, p.87 (000).! η P + (t) [Pa s] 10 6 0.01 [1/s] 0.03 [1/s] 10 5 0.1 [1/s] 0.3 [1/s] sim. 0.01 1/s sim. 0.03 1/s sim. 0.1 1/s sim. 0.3 1/s 10 4 10-1 10 0 10 1 10 10 3 t [s] A. Nishioka et al.,! J. Non-Newtonian Fluid! Mech. 89, p.87 (000).! weight = (number of chains)*z 7000 6000 5000 4000 3000 000 1000 0 PS686 30k 1.5wt% 10-1 10 0 10 1 10 10 3 Z=M/M e η E + (t) [Pa s] 10 8 10 7 10 6 10 5 30k 1.5wt% / PS686 160 C 0.57(1/s) 0.097(1/s) 0.047(1/s) 0.013(1/s) 3η 0 simulation simulation simulation simulation 10 4 10-1 10 0 10 1 10 10 3 t [s] ひずみ硬化性の増強を定量的に予測 A. Minegishi et al.,! Rheol. Acta, 40, 39 (001)!

直鎖高分子と星形高分子 の比較 shear viscosity 10 5 10 4 10 3 10 Za=36 Za=30 Z=30 Za=0 Z=80 Z=60 Z=0 Za=10 Z Za dominated by CCR! Z=10 10 1 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10 - shear rate zero-shear viscosity η 0 10 5 10 4 Star 10 3 10 Linear η 0 Z 3.45 10 1 10 0 10 0 10 1 10 Z linear or Z arm η 0 10 5 10 4 η 0 exp(βz a ) β ~ 0.4 10 3 8 10 1 14 16 18 0 Z a

G(t, γ) Linear polymer! Star polymer! 10 0 γ= γ=1 10-1 γ=0.5 10 - γ=4 10-3 γ=8 Linear Z=0 γ=16 10-4 10 1 10 10 3 10 4 10 5 t G(t,γ) 10 0 γ=1 10-1 γ=0.5 γ= 10 - γ=4 10-3 γ=8 Star Za=10 γ=16 10-4 10 1 10 10 3 10 4 10 5 10 6 t G(t,γ) 10 10 1 10 0 10-1 10-10 -3 γ=16 γ=8 γ=4 γ= γ=0.5 γ=1 Linear Z=0 10-4 10 1 10 10 3 10 4 10 5 t G(t,γ) 10 10 1 10 0 10-1 10-10 -3 γ=16 γ=8 γ=4 γ= γ=0.5 γ=1 Star Za=10 10-4 10 1 10 10 3 10 4 10 5 10 6 t h(γ) 10 0 10-1 10-10 -3 Linear Z=0 Star Za=10 DE 10-1 10 0 10 1 10 γ η + E (t) 10 4 10 3 10 Linear Z=0 1e- 4e-3 e-3 1/τ R =.5e-3 10 1 10 1 10 10 3 10 4 10 5 t 1e-3 τ R =400 1e-4 e-4 4e-4

η + E (t) 10 4 10 3 10 Star Za=10 1e- 4e-3 e-3 10 1 10 1 10 10 3 10 4 10 5 t e-5 e-4 1e-4 1e-3 τ R =400 1/τ R =.5e-3 4e-4 直鎖高分子と星形高分子の! 線形レオロジーは大きく異なるが! 非線形レオロジーはきわめて類似 非線形粘度! ダンピング関数! 一軸伸長粘度の非線形性 ( ひずみ硬化 ) CLF と CCR は直鎖と星形に同等に働く Reptation, CLF, CR の 3 つの運動 " を考慮した stochastic simulation" " 直鎖 星形高分子について 多くのの線形 非線形レオロジーを定量的に予測可能 " " 超高分子量成分によるひずみ硬化性の増強 " " 直鎖と星形の非線形レオロジーの類似 star! linear! H! pompom! comb! general!