Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Simulation of Tie-Chains and Entanglements in Semi-Crystalline Polyethylene.
KTH, School of Computer Science and Communication (CSC).
2012 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

It is well-known that the fraction of chains linking the crystalline regions together has a prime role in many mechanical properties of semi-crystalline polymers, notably the resistance to slow crack growth. An advanced computationally efficient computer program for modeling crystalline layers and for calculating the amount of tie-chains and entanglements in these model systems has been developed and evaluated. The Monte-Carlo model was used to investigate how the tie-chain and entanglement fraction was affected by relative amorphous density, crystal thickness, amorphous thickness, temperature, chain length and branches. The simulation result shows that the influence of entanglements are usually greater than the influence of tie-chains, even though they are often neglected in other commonly used models, like the famous Huang-Brown model. The numerical efficiency of our algorithm is O(n*logn) where n is the filling degree of occupied stems in computational domain. Moreover, we did some initial research of small molecules diffusion in semicrystalline polymers. The simulation program is both reliable and time-efficient.

Abstract [sv]

Inom polymervetenskap är det välkänt att andelen kedjor som sammanlänkar olika kristallskikt i semikristallina polymerer påverkar många mekaniska egenskaper hos materialet, i synnerhet motståndskraft mot långsam spricktillväxt. Ett avancerat och beräkningseffektivt Monte-Carlo datorprogram för att modellera växelvis kristallina och amorfa lager av polyeten och för att beräkna andelen kristallöverbryggande kedjor och andelen infrusna kedjeintrasslingar i dessa simulerade system har utvecklats och utvärderats. Modellen användes för att undersöka hur dessa två egenskaper påverkas av relativ amorf densitet, kristalltjocklek, amorf tjocklek, temperatur, molviktsfördelning och förgreningsgrad. Simuleringsresultaten indikerar att kedjeintrasslingarna verkar ha minst lika stort inflytande på materialets egenskaper som de kristallöverbryggande kedjorna, detta trots att de försummas i de flesta andra modeller inom detta fält. Detta gäller inte minst den berömda Huang-Brown modellen. Monte-Carlo modellens numeriska komplexitet avseende antal fyllda positioner i kristallgittret är av ordning O(n*logn) och implementeringen av programmet är både pålitlig och tidseffektiv. Utöver utvecklandet av Monte-Carlo modellen gjordes även viss initial forskning rörande diffusion av små molekyler i semikristallina polymerer.

Place, publisher, year, edition, pages
2012.
Series
Trita-CSC-E, ISSN 1653-5715 ; 2012:028
National Category
Computational Mathematics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-130962OAI: oai:DiVA.org:kth-130962DiVA: diva2:654408
Educational program
Master of Science - Scientific Computing
Uppsok
Physics, Chemistry, Mathematics
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-10-07 Created: 2013-10-07

Open Access in DiVA

No full text

Other links

http://www.nada.kth.se/utbildning/grukth/exjobb/rapportlistor/2012/rapporter12/lan_xiaoyu_12028.pdf
By organisation
School of Computer Science and Communication (CSC)
Computational Mathematics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 20 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf