Высокоэластический потенциал полимерной сетки
Энтропия 1 см3 в деформированном состоянии
S—^sdN=N [с0—— (X! -|-Х2+ Х3)|.
Разность энтропий в деформированном и недеформированном со - стояниях
S —S0=--—1/2 NkQl+Л-тй-З).
Равновесная и изотермическая деформации характеризуются работой, которая, согласно уравнению (3.13), есть dW——6А. Учитывая, что в случае идеальной резины dC/=0, получим из первого начала термодинамики 6A = TdS. Поэтому
W=-8А = —Т dS=-T(S-S0) или Г = 720(Х2+х|+Х^-3),
(4.32)
где G = NkT. Таким образом, получено широко известное выражение для высокоэластического потенциала резины.
Учитывая теперь, что
dlT = — ЬА = /xdXi - f - /2^2 /з^з*
а также то, что из условия несжимаемости Я3=Я1~1Я2“1 и
dx3= —-4-^——1= dx2
Х2Х2 XjXf Xi x2
получим
dlT(Xb Х2)=(Л —^jdX^/j -^/3) dX2.
С другой стороны, так как К и Я2 — независимые переменные*
то
d7(Xb X2)=^dX1 + f-dX,
0К1 Ok 2
Сопоставляя оба выражения, получим тождества: Ха ^ dW. , Хз_ f dW 2 Х2 ^3~~ dl2 ’ |
Js. /=i— Xj <?Xx |
fl - |
При этом обязательно учитывается при расчете частных производных, что Я3= (AiX2)_1. Переходя теперь к напряжениям/аг = получим: |
dwgь х2> ,/ <ЭХ2 |
dW(lи Х2) . dh |
(4.33) |