Fracture Mechanics and Statistical Mechanics of Reinforced Elastomeric Blends

الاستومرها در بسیاری از کاربردها، از فناوری گرفته تا کاربردهای روزمره، به عنوان مثال در لاستیک‌ها، سیستم‌های محرک، آب‌بندی و غلتک‌های چاپ یافت می‌شوند. شرایط عملیاتی دینامیکی نیازهای بسیار بالایی را برای عملکرد و پایداری این مواد ایجاد می کند و خواص الاستیک و جریان آنها را می توان به راحتی با دستکاری های ساده روی خواص کشسانی و چسبناک آنها تنظیم کرد.

با این حال، عمر مفید مورد نیاز اغلب دچار مشکل می شود. از آسیب های مادی در نتیجه فرآیندهای سایش مانند ساییدگی و خستگی ناشی از سایش، که بیشتر در اثر تشکیل و انتشار ترک ایجاد می شود.

این کتاب تحقیقات بین رشته ای بین فیزیک، شیمی فیزیک، علوم مواد و مهندسی الاستومرها را پوشش می دهد. از نانومتر تا میلی‌متر متغیر است و این جنبه‌ها را با خواص مواد تشکیل دهنده مرتبط می‌کند. فصول مختلف، پیش‌بینی‌های قابل اعتماد طول عمر و دوام را بر اساس مفاهیم جدید تست مکانیکی شکست و روش‌های تئوری مواد پیشرفته توصیف می‌کنند که در نهایت در روش اجزای محدود برای شبیه‌سازی‌های ساختاری پیاده‌سازی می‌شوند.

استفاده از این رویکرد امکان توصیف واقع بینانه از شرایط پیچیده هندسی و بارگذاری را فراهم می کند که شامل ویژگی های رفتار مکانیکی مواد الاستومری با جزئیات می شود. علاوه بر این، این رویکرد نشان می‌دهد که چگونه مفاهیم تحقیقاتی چندمقیاس یک چالش بین‌رشته‌ای جاه‌طلبانه را در رابط بین مهندسی و علوم طبیعی ارائه می‌کنند.

این کتاب علایق محققان دانشگاهی، دانشجویان فارغ‌التحصیل و متخصصانی را که در علم پلیمر کار می‌کنند، پوشش می‌دهد. فناوری لاستیک و تایر و در علم مواد در رابط تحقیقات دانشگاهی و صنعتی.

Elastomers are found in many applications ranging from technology to daily life applications for example in tires, drive systems, sealings and print rollers. Dynamical operation conditions put extremely high demands on the performance and stability of these materials and their elastic and flow properties can be easily adjusted by simple manipulations on their elastic and viscous properties.

However, the required service life suffers often from material damage as a result of wear processes such as abrasion and wear fatigue, mostly caused by crack formation and propagation.

This book covers interdisciplinary research between physics, physical chemistry, material sciences and engineering of elastomers within the range from nanometres to millimetres and connects these aspects with the constitutive material properties. The different chapters describe reliable lifetime and durability predictions based on new fracture mechanical testing concepts and advanced material-theoretical methods which are finally implemented in the finite element method for structural simulations.

The use of this approach allows a realistic description of complex geometrical and loading conditions which includes the peculiarities of the mechanical behaviour of elastomeric materials in detail. Furthermore, this approach demonstrates how multi-scale research concepts provide an ambitious interdisciplinary challenge at the interface between engineering and natural sciences.

This book covers the interests of academic researchers, graduate students and professionals working in polymer science, rubber and tire technology and in materials science at the interface of academic and industrial research.