FORMAL MODEL OF A MACROMOLECULE WITH A BRANCHED STRUCTURE FOR DESCRIBING INTERACTION DURING ACTIVE IMPACT
Authors: Голых Р.Н. , Хмелёв В.Н. , Пышнограй Г.В. , Ленский М.А. , Шалунов А.В. 
Published: December 2022

Для исследования физических механизмов влияния механических колебательных возмущений на структуру макромолекул неотверждённого полимера, на взаимодействие неотверждённого полимера с химическими добавками; исследование свойств получаемых жидких и твёрдых (полимер после отверждения с наполнителем) материалов в зависимости от параметров воздействия; оптимизация параметров и условий введения ультразвуковых колебаний и, в конечном итоге, создание эффективной методики управления свойствами материала путём подбора параметров и продолжительности кавитационно-акустического воздействия на неотверждённый полимер в зависимости от целевых свойств получаемого материала и свойств исходного сырья. Всё это планируется достичь за счёт создания численной модели реструктуризации (разрыва связей между мономерными звеньями, образования новых связей между мономерными звеньями) макромолекул полимеров на уровне отдельных мономерных звеньев под действием механических колебательных возмущений. Создаваемая численная модель должна учитывать основные физико-химические факторы, влияющие на свойства макромолекул полимеров, и физико-химические эффекты, вызываемые механическими колебательными возмущениями. Для создания численной модели предложен способ формального описания структуры макромолекулы, который описан в основной части статьи. Предложенная формальная модель структуры макромолекулы учитывает разветвлённость её структуры и позволяет построить систему дифференциальных уравнений, описывающих движение макромолекул.

To study the physical mechanisms of the influence of mechanical vibrational disturbances on the structure of macromolecules of an uncured polymer, on the interaction of an uncured polymer with chemical additives; study of the properties of the obtained liquid and solid (polymer after curing with filler) materials depending on the parameters of exposure; optimization of the parameters and conditions for the introduction of ultrasonic vibrations and, ultimately, the creation of an effective method for controlling the properties of the material by selecting the parameters and duration of the cavitation-acoustic effect on the uncured polymer, depending on the target properties of the resulting material and the properties of the feedstock. All this is planned to be achieved by creating a numerical model of restructuring (breaking bonds between monomer units, formation of new bonds between monomer units) of polymer macromolecules at the level of individual monomer units under the action of mechanical vibrational disturbances. The created numerical model should take into account the main physicochemical factors affecting the properties of polymer macromolecules, and the physicochemical effects caused by mechanical vibrational disturbances. To create a numerical model, a method for formally describing the structure of a macromolecule is proposed, which is described in the main part of the article. The proposed formal model of the structure of a macromolecule takes into account the branching of its structure and makes it possible to construct a system of differential equations describing the motion of macromolecules.