第五讲-链末端距之计算
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高分子的链结构一、概念1、构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
2、构象:由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化3、链段:高分子链上划分出的可以任意取向的最小单元或高分子链上能够独立运动的最小单元称为链段。
4、柔顺性:分子链能够改变其构象的性质。
5、H31螺旋体:每三个链节构成一个基本螺圈。
末端距6、末端距:线行高分子链的一端至另一端的直接距离。
均方末端距:2二、简答1、构型不同的异构体有哪些?旋光,几何,键接。
2、试举例总结影响高分子柔性的因素有哪些?有何影响?(1)主链结构:a.柔性大小-Si-O->-C-N->-C-O->-C-C- b.含双键(非共轭)的高分子有较好的柔性c.含共轭双键或苯环的高分子柔性差(2)取代基:a.极性取代基:1.取代基极性越大,柔性越差 2.取代基密度越大,柔性越差 3.取代基在主链上的分布有对称性,柔性越好 b.非极性取代基:1.取代基增加空间位阻,柔性越差 2.削弱了分子间作用力,柔性越好。
最终决定与哪一方面起主要作用。
(3)支化、交联,柔性越差(4)分子链长,柔性越好,但一定限度后,分子链长短无影响(5)分子间作用力大,柔性越差,有氢键存在,则柔性越差(6)分子越规整,柔性越差(7)温度升高,柔性越好(8)外力作用时间越长,柔性越易显示(9)溶剂:溶剂对大分子运动的影响3、写出自由连接链、自由旋转链、受阻旋转链,等效自由连接链的均方末端距表达式。
自由连接链:自由旋转链:受阻旋转链:等效自由连接链的均方末端距:4、聚合物在溶液中通常呈什么构象?但对于聚乙烯晶体而言,其分子链在晶体中为什么构象?等规聚丙烯晶体的分子链呈什么构象?无规线团;聚乙烯晶体:平面锯齿形构象;等规聚丙烯晶体:H31螺旋构象5、高分子链的柔顺性越大,它在溶液中的构象数多还是少?其均方末端距呢?构象数多;均方末端距小6、构型和构象有何区别?全同立构聚丙烯能否通过化学键(C-C单键)内旋转把“全同”变为“间同”?为什么?构型事指分子中有化学键所固定的原子在空间的几何排列。
总结复习5-链结构§3-1 高分子的结构层次1. 高分子结构特点(1)高分子具有高分子量以及分子量具有多分散性。
(2)高分子结构的多层次性。
(2)高分子的柔顺性变化很大。
(3)高分子链之间的作用力很大。
(4)高分子链之间可以交联。
(5)高分子的晶态和非晶态不同于小分子。
2.高分子结构的层次(1)高分子链的近程结构(一级结构):高分子链的化学构造和立体构型。
(2)高分子链的远程结构(二级结构):高分子链的大小及其构象。
(3)高分子的聚集态结构(三级及高级结构):高分子链之间的排列和堆砌结构。
§3-2 高分子链的近程结构1.结构单元的化学元素组成2.键接方式:1).线型:主要对加聚反应而言:头对头,头对尾;缩聚反应的键接方式是明确的;2).支化和交联;3).共聚物的键接:交替,嵌段,接枝。
3.结构单元的构型(由化学键固定的原子的空间排列):1)顺反异构,2)旋光异构(等规,间规,无规立构)4.端基状态:封闭活泼端基可提高高分子的热稳定性和化学稳定性。
5.单体化学组成与结构决定高分子结构与性能:1) 单烯类单体或二官能团单体→线型高分子2)多官能团单体→体型高分子3)双烯类单体→橡胶弹性体4)极性单体的聚合物→易结晶,可用于纺丝。
5)碳链高分子→不易水解,易加工成型,易燃,易老化。
6)杂链高分子→主链有极性,易水解,但耐热,机械强度高。
7)元素有机高分子→热稳定,弹性高,机械强度差。
8)无机高分子→耐高温,机械强度差。
§3-3高分子链的远程结构1.高分子链的大小1)高分子链的大小,可用平均分子量和平均聚合度描述;2)高分子的分子量的多分散性,可用分子量分布描述;2.高分子链的形态(高分子构象异构产生的宏观效果,内旋转异构体)1)伸直链,2)无规线团,3)折叠链,4)螺旋链3. 高分子链的内旋转构象(1) 构象:由于单键内旋转而引起的分子中的原子或原子团在空间的不同排布方式。
40B链条节距一、40B链条节距的定义与测量40B链条节距是指在标准条件下,链条中两个相邻链节之间的距离。
这个距离通常用链条节距的符号来表示,其符号为“P”。
测量链条节距的方法是通过测量链条的直径,然后根据链轮和链条之间的啮合关系计算得出。
具体的测量方法可以参照相关的测量标准或手册。
二、40B链条节距的标准与参数40B链条节距的标准通常由国际标准化组织(ISO)或国家相关机构制定。
在标准中,会规定不同规格和类型的链条的节距、直径、链条宽度等参数。
其中,ISO 6889标准中规定了一般用途的40B链条的节距参数,包括P=50.8mm (2英寸)和P=76.2mm(3英寸)等。
此外,其他国家或地区也可能有各自的标准和参数。
三、40B链条节距的特点与优势40B链条节距的特点主要包括以下几个方面:1.高效能:40B链条具有较大的链轮齿槽,能够容纳更多的链条链板,使得链轮与链条之间的接触面积增加,提高了承载能力和传动效率。
2.高速性能:40B链条具有较好的高速性能,适用于高速传动场合。
在高速运转时,链条振动较小,运行平稳。
3.耐用性强:40B链条的链板和销轴材料具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,能够在各种恶劣环境下保持良好的性能和使用寿命。
4.维护方便:40B链条的链板较宽,便于清洁和维护。
同时,其销轴和套筒的设计也使得更换链板和维修变得相对容易。
5.可靠性高:40B链条的制造工艺严格,质量可靠,能够保证长期稳定的使用性能。
四、40B链条节距的应用场景与案例分析40B链条节距的应用场景广泛,包括但不限于以下领域:1.机械制造:在机械制造领域中,40B链条被广泛应用于各种自动化生产线、装配线、包装线和立体仓库等场合。
这些场合需要高速、高精度的传动和输送设备,以满足自动化生产的需求。
2.物流输送:在物流输送领域中,40B链条被广泛应用于机场行李输送、港口码头的货物装卸和物流仓库的货物搬运等场合。
这些场合需要大负载、高速度和高可靠性的输送设备,以保证物流的高效顺畅运行。
自由旋转链模型几何法均方末端距公式的概率推导
自由旋转链模型是一种用来描述化学分子构型的模型。
它是由一条固定长度的链,由若干节点(或称为分子内转动轴)连接而成,每个节点都可以绕转动轴自由旋转。
在自由旋转链模型中,末端距是指末端点到链的某个参考点(通常是链的重心)的距离。
均方末端距是指末端距的平方的期望值。
要求出自由旋转链模型的均方末端距,需要使用几何法。
几何法求解均方末端距的过程包括以下步骤:
1.确定链的构型。
链的构型可以用坐标表示,每个节点的坐标由两
个角度$\phi$ 和$\theta$ 确定。
2.确定末端点的坐标。
末端点的坐标是由链的构型和末端点相对于
链的某个节点的位置决定的。
3.计算末端距的平方。
末端距的平方是由末端点的坐标和参考点的
坐标的差的平方之和。
4.求解期望值。
根据期望的线性性,末端距的平方的期望值等于所
有可能的末端距的平方的概率乘上对应的末端距的平方
在推导过程中,需要注意以下几点:
1.注意区分向量和坐标。
向量是指方向和大小,而坐标是指在某个
坐标系中的位置。
在推导过程中,可能需要用到向量的矢量积和向量的模长。
2.注意使用向量的坐标表示方法。
向量可以用矩阵或是坐标表示,
具体使用哪种表示方法取决于问题的需要。
3.注意求解期望值的过程。
期望值是指所有可能发生的情况的概率
乘上对应的结果的和。
因此,在求解期望值时,需要枚举所有可能的情况,并计算每种情况的概率和结果。
自由结合链和自由旋转链是物理学中常用的模型,用于描述聚合物的统计力学行为。
在研究聚合物的性质和行为时,我们经常会涉及到链的均方末端距。
本文将从自由结合链和自由旋转链模型的角度出发,探讨它们的均方末端距以及它们之间的差异与联系。
1. 自由结合链(freely jointed chain)模型是用来描述聚合物链的一种简单模型。
在自由结合链模型中,聚合物链由一系列连接在一起的“节点”组成,这些“节点”可以在任意方向上自由转动,且相邻的“节点”之间的关联是完全随机的。
这种模型忽略了聚合物链内部的相互作用力,将其简化为一个理想的无关联链。
在自由结合链模型中,聚合物链的均方末端距与其聚合度成线性关系。
2. 自由旋转链(freely rotating chain)模型是另一种常用于描述聚合物链的模型。
在自由旋转链模型中,聚合物链的“节点”之间可以自由转动,但相邻的“节点”之间存在着一定的关联,这种关联通常通过键角势能来描述。
自由旋转链模型考虑了聚合物链的内部相互作用力,因此更接近于真实的聚合物结构。
在自由旋转链模型中,聚合物链的均方末端距与其聚合度之间并不呈简单的线性关系。
3. 自由结合链和自由旋转链模型在描述聚合物链的行为时各有其适用范围和局限性。
自由结合链模型适用于描述高温下的聚合物行为,而在低温下,聚合物链之间的相互作用力将变得更为显著,因此自由旋转链模型更为适用。
另外,自由结合链模型的简化使得在数学上更易处理,而自由旋转链模型则更贴近实际情况。
在研究聚合物链的性质和行为时,需要根据具体情况选择合适的模型进行描述。
4. 在实际研究中,我们可以通过计算均方末端距来验证自由结合链和自由旋转链模型的适用性。
对于自由结合链模型,其均方末端距与聚合度呈线性关系,而对于自由旋转链模型,其均方末端距与聚合度之间的关系则会受到内部相互作用力的影响。
通过测量实际聚合物链的均方末端距,我们可以确定聚合物在特定条件下的行为与所采用的模型是否匹配。
关于尺寸链的简单计算方法之一:坚式法。
1、先确定尺寸链中的组成:增环、减环、封闭环,并画出尺寸链图。
(有一定的难度)
2、根据以下三点把相关的数据填入下表:
a、增环的尺寸及偏差不变,照抄入表格内
b、减环的尺寸及偏差要变号,并上下偏差对调,填入相应表格内。
(此步最重要)
c、封闭环等于增减环尺寸、偏差的代数和。
例如,右图是一个定位套零件,图中已标注了A0及A1的尺寸及偏差,若直接按此图来加工时,A0尺寸不便直接测量,但可通过加工便于测量的尺寸A2来间接保证A0的尺寸。
分析可知A1为增环,A2为减环,A0为封闭环,并画出尺寸链图。
分别
25-X=10,可解得X=15
0-b=0.1,可解得b=-0.1
-0.05-a=-0.1,可解得a=0.05
即尺寸A2=15
此方法可用于计算增环、减环、封闭环的尺寸及其及偏差。
相关概念:
1、封闭环是指尺寸链中在加工或装配过程中最后形成的一环,它的大小是由组成环间接保证的。
如A0。
2、组成环,它包括增环、减环。
a、增环若该环的变动将会引起封闭环的同向变动(同向变动是指该环增大时封闭环也增大,该环减小时封闭环也减小)
b、减环若该环的变动将会引起封闭环的反向变动(反向变动是指该环增大时封闭环减小,该环减小时封闭环增大)
A0
A1
A2
X
a
b
1.零件图
2.尺寸链图
+0.05
-0.1
3.最后可得出便于加工的图PDF created with pdfFactory Pro trial version 。