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FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/2007 1 I POLIMERI E LE PROPRIETA ELASTICHE DELLO STATO GOMMOSO MILLE MICHELE.

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1 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ I POLIMERI E LE PROPRIETA ELASTICHE DELLO STATO GOMMOSO MILLE MICHELE

2 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ MATERIALI GOMMMOSI MATERIALI COMPOSTI DA POLIMERI CHIAMATI ELASTOMERI CHE MOSTRANO LE PROPRIETA DELLA GOMMMA

3 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ METALLI E MATERIALI ALTAMENTE CRISTALLINI COMPORTAMENTO ELASTICO DI TIPO HOOKEANO ENERGIA POTENZIALE FORZA ELASTICA STRESS O SFORZO LEGGE DI HOOKE ELONGAZIONE C=COSTANTE A=AREA DI SEZIONE TRASVERSA

4 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ METALLI E MATERIALI ALTAMENTE CRISTALLINI COMPORTAMENTO DI TIPO HOOKEANO CON LEGGE DI HOOKE ELASTICITA PILOTATA DALLENERGIA

5 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ GOMMA ELASTICITA PILOTATA DALLENTROPIA LENTROPIA DELLA GOMMA DIMINUISCE CON LALLUNGAMENTO LA FORZA ELASTICA E DOVUTA A CAMBIAMENTI NELLENTROPIA CONFORMAZIONALE

6 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ TERMODINAMICA DELLELESTICITA DELLA GOMMA

7 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ MISURANDO ALLAUMENTARE DELLA TEMPERATURA T

8 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ INVERSIONE TERMOELASTICA STRESS A LUNGHEZZA COSTANTE IN FUNZIONE DELLA TEMPERATURA PER LA GOMMMA NATURALE

9 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ DALLE LEGGI DELLA TERMODINAMICA VARIAZIONE DI ENERGIA INTERNA LAVORO FATTO DALLA DEFORMAZIONE PROCESSO REVERSIBILE G=ENERGIA LIBERA DI GIBBS

10 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ RELAZIONE DI MAXWELL

11 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ COMPONENTE ENERGETICA COMPONENTE ENTROPICA PERCHE

12 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ PER LA GOMMA ANALOGAMENTE SI OTTIENE LEPRESSIONE A VOLUME COSTANTE COMPONENTE ENERGETICA COMPONENTE ENTROPICA

13 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ FRAZIONE DELLA COMPONENTE ENERGETICA (POLIETILENE) (GOMMA NATURALE) PERCHE LA CONFORMAZIONE ESTESA E DI ENERGIA PIU BASSA DELLA CONFORMAZIONE ARROTOLATA

14 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ TEORIA MECCANICA STATISTICA DELLELASTICITA DELLA GOMMA

15 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ MODELLO A RETE AFFINE I SEGMENTI DELLA CATENA SONO RAPPRESENTATI DALLA STATISTICA GAUSSIANA S(ENTROPIA) DELLA RETE = SOMMA DELLE ENTROPIE DELLE CATENE INDIVIDUALI TUTTI GLI STATI CONFORMAZIONALI DIFFERENTI HANNO LA STESSA ENERGIA LA DEFORMAZIONE E DI TIPO AFFINE ISOTROPIA DELLA RETE ALLO STATO DI RIPOSO LA RETE E INCOMPRESSIBILE DURANTE LA DEFORMAZIONE

16 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ DISTRIBUZIONE DEI VETTORI END-TO-END LUNGHEZZA A RIPOSO LUNGHEZZA SOTTO TENSIONE RAPPORTI DI ELONGAZIONE

17 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ RELAZIONE DI ENTROPIA DI BOLTZMANN FA ZERO PERCHE TUTTI GLI STATI CONFORMAZIONALI HANNO LA STESSA ENERGIA n = NUMERO DI SEGMENTI N = NUMERO DI MOLI

18 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ STRESS UNIASSIALE

19 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ SI OTTIENE

20 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ PER RIMUOVERE LE QUANTITA DIPENDENTI DALLE DIMENSIONI SI SCRIVE DOVE E IL NUMERO DI MASSA MOLARE MEDIA DEI SEGMENTI DELLA CATENA GAUSSIANA

21 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ LO STRESS SI PUO SCRIVERE COME PER IL MODELLO A RETE PHANTOM

22 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ DEVIAZIONI DALLE TEORIE DELLA STATISTICA CLASSICA GLI ESTREMI LIBERI DELLA CATENA NON CONTRIBUISCONO ALLA FORZA ELASTICA LA RELAZIONE DELLO STRESS DEVE ESSERE MODIFICATA COSI M=MASSA MOLARE DEL POLIMERO

23 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ ALTRI TIPI DI DIFETTI DELLA RETE (a)COLLEGAMENTI INCROCIATI FISICI PERMANENTI (b)COLLEGAMENTI INCROCIATI FISICI TEMPORANEI (c)COLLEGAMENTI INCROCIATI INTRAMOLECOLARI

24 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ NOMINAL STRESS = FORZA PER UNITA DI AREA NON SOGGETTA A SOLLECITAZIONI SOPRA CURVATURA POSITIVA POSSIBILI CAUSE 1.COMPORTAMENTO NON GAUSSIANO 2. CRISTALLIZZAZIONE

25 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ TEORIA DI MOONEY E RIVLIN PER UN CAMPIONE SOGGETTO A FORZA UNIASSIALE IPOTESI 1.GOMMA INCOMPRESSIBILE 2.ISOTROPA 3.COMPORTAMENTO HOOKEANO

26 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ EQUAZIONE DI MOONEY E RIVLIN SONO COSTANTI DEL MATERIALE CON CUI I COLLEGAMENTI INCROCIATI SONO INTEGRATI NELLA STRUTTURE CONTENUTO IN SOLVENTE

27 FISICA DELLA TRANSIZIONE VETROSA Prof. D. Leporini A.A. 2006/ CONFRONTO TRA I MODELLI MOONEY-RIVLIN AFFINE E PHANTOM


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