Главная » 2014»Июнь»28 » Скачать Применение методов Монте-Карло и регуляризации Тихонова для моделирования начальной стадии радикальной полимеризации. Набиуллин, бесплатно
10:48 PM
Скачать Применение методов Монте-Карло и регуляризации Тихонова для моделирования начальной стадии радикальной полимеризации. Набиуллин, бесплатно
Применение методов Монте-Карло и регуляризации Тихонова для моделирования начальной стадии радикальной полимеризации
Диссертация
Автор: Набиуллин, Азамат Ревинерович
Название: Применение методов Монте-Карло и регуляризации Тихонова для моделирования начальной стадии радикальной полимеризации
Справка: Набиуллин, Азамат Ревинерович. Применение методов Монте-Карло и регуляризации Тихонова для моделирования начальной стадии радикальной полимеризации : диссертация кандидата физико-математических наук : 01.04.17 Бирск, 2000 131 c. : 61 01-1/697-4
Объем: 131 стр.
Информация: Бирск, 2000
Содержание:
Глава I ПРИМЕНЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ОПИСАНИЯ КИНЕТИКИ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ (Литературный обзор)
11 Общая схема радикальной полимеризации
12 Исходные физико-химические допущения
13 Применение метода Монте-Карло для моделирования процессов полимеризации
14 Основные статистические характеристики ММР
15 О взаимосвязи кинетики формирования ММР с механизмами радикальной полимеризации
16 Особенности наиболее вероятного распределения Флори
17 Постановка обратной задачи ММР
18 Метод регуляризации как способ численного решения некорректно поставленной задачи ММР
19 Внутримолекулярная циклизация при радикальной полимеризации тетрафункциональных мономеров
110 Обоснование математических методов и объектов исследования
Глава II МОДЕЛИРОВАЬЖЕ КИНЕТИКИ РАДРЖАЛЬНОИ П0ЛР1МЕРИЗАЦИИ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА МОНТЕ-КАРЛО
21 Стадии радикальной полимеризации
22 Традиционное математическое описание стационарного состояния
23 Применение метода Монте-Карло для описания процесса радикальной полимеризации
24 Математическая модель радикальной полимеризации
25 Результаты численного моделирования радикальной полимеризации
Выводы к П главе
Глава III ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ МОЛЕКУЛЯРНОМАССОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
31 Определение молекулярных характеристик объектов исследования
32 Математическая обработка хроматограмм полимеризатов ММА
33 Коррекция гель-хроматограмм на приборное уширение
34 Численное решение прямой задачи ММР
35 Численное решение обратной задачи ММР
Выводы к третьей главе
Глава IV МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИКИ ЦИКЛООБРАЗОВАНИЯ В ХОДЕ ТРЕХМЕРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
41 Модель и метод расчета
42 Результаты моделирования радикальной полимеризации тетрафункциональных мономеров с учетом внутримолекулярной циклизации
43 Расчет среднего числа и размеров циклов при трехмерной радикальной полимеризации
Выводы к четвертой главе
Введение:
Актуальность проблемы. Реальные полимеризационные явления, с которыми обычно сталкиваются на практике химики, настолько сложны, что при их анализе приходится отвлекаться от ряда второстепенных признаков и создавать модель (порой идеальную), в которой учтены лишь существенные стороны реакционной системы. Выбор математической модели определяется ее назначением: модель должна обеспечить возможно более точный и достоверный расчет тех параметров процесса полимеризации или характеристик высокомолекулярных соединений (ВМС), ради определения которых она создана.Для моделирования начальной стадии процесса радикальной полимеризации ВМС использован метод Монте-Карло. Последнее обусловлено тем, что реальный процесс полимеризации состоит из определенного числа независимых элементарных реакций, каждую из которых можно описать математически. Для сравнительного анализа расчетных и экспериментальных данных радикальной полимеризации рассмотрены кинетические схемы для виниловых соединений, поскольку кинетика начальной стадии полимеризации для этих полимеров является наиболее изученной. Последнее позволяет откалибровать изучаемую нами модель начальной стадии радикальной полимеризации.В настоящее время особый практический интерес представляет учет влияния на процесс полимеризации ММА различных добавок. Математическая модель кинетики полимеризации позволила исследовать кинетические характеристики реакционной системы при различных добавках, в частности в присутствии ферроцена.Метод Монте-Карло также дает возможность учитывать реакции циклообразования в ходе трехмерной полимеризации. К тому же экспериментальное изучение реакций циклообразования на количественном уровне вообще затруднено. Поскольку в ходе трехмерной полимеризации олигоэфир(мет)акрилатов образуются жесткие полиметакрилатные цепи, связанные между собой олигомерным блоком, что, в свою очередь, позволило использовать одни и те же математические модели полимеризации.Молекулярно-массовое распределение (ММР) высокомолекулярных соединений, полученных в ходе сложных полимеризационных процессов, как правило, определяется соотношением различных элементарных реакций, таких как инициирование, реакции роста, обрыва и передачи цепи и т.д.Причем эти реакции оказывают разное влияние на характер изменения ММР в процессе полимеризации. За полувековую историю исследований в этой области физико-химии полимеров, почти всегда решались лишь прямые задачи - исходя из конкретно выбранной кинетической схемы полимеризации, рассчитывалось ММР. Хотя эти математические расчеты далеко не всегда приводят к однозначным результатам, значение их для современной химии ВМС трудно переоценить.Что касается аналитического решения обратной задачи кинетики полимеризации на основании данных экспериментального ММР, то есть решение систем дифференциальных кинетических уравнений удается лишь для весьма простейших схем. Решение этих уравнений часто представляет собой сложную, а иногда и неразрешимую задачу даже для современных ЭВМ. Для численного решения обратной задачи ММР полимерных систем в данной работе предлагается метод регуляризации А.Н. Тихонова. Как показывает анализ литературы, информация, заключенная в ММР представляет собой сложную как теоретическую, так и экспериментальную задачи. Численное решение некорректно поставленной задачи ММР, разработанные на основе метода регуляризации, отчасти представляет информацию о механизме полимеризационного процесса.Целью работы является моделирование начальной стадии полимеризации линейных и трехмерных полимеров (мет)акриловых соединений и изучение кинетики формирования ММР с помощью математических методов Монте-Карло и регуляризации А.Н. Тихонова.Научная новизна. Автором впервые: - проведено моделирование кинетики линейной полимеризации метилметакрилата на пространственной решетке в присутствии инициирующих добавок (например, ферроцена); - получены алгоритмы численного решения обратной задачи молекулярно-массового распределения; - предложена усовершенствованная модель процесса внутримолекулярной и межмолекулярной циклизации на предгелевой стадии радикальной трехмерной полимеризации тетрафункциональных мономеров.Практическая значимость результатов работы. Полученные автором экспериментальные и расчетные результаты непосредственно используются при решении проблемы создания научных основ направленного синтеза полимерных материалов с заданным комплексом свойств, проводимых в Институте органической химии Уфимского научного центра Российской академии наук.Публикации. Основной материал диссертации опубликован в 13 статьях. Объем диссертации составляет 131 страницы, включая 22 рисунка и список литературы, состоящий из 101 наименования.Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы.
