Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Статистическая гидродинамика нематических жидких кристаллов Долматова, Наталья Геннадьевна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Долматова, Наталья Геннадьевна. Статистическая гидродинамика нематических жидких кристаллов : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.02.05.- Уфа, 1997.- 19 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность работы. Анализ динамических процессов в НЖК в звуковых и сдвиговых волнах представляет интерес как с точки зрения развития методов исследования вещества, так и с точки зрения практического использования эффектов в жидкокристаллических слоях при периодическом воздействии на их структуру.

В последнее время получил развитие статистический метод исследования процессов в жидких кристаллах, суспензиях, магнитных жидкостях, низкомолекулярных полимерах. В основе подхода лежит микроскопическая модель среды, в которой вводится взаимодействие частиц с окружающими частицами или с самосогласованным полем; все процессы определяются эволюцией плотности углового распределения ориентации молекул, которая описывается уравнением Фоккера - Планка. Приводя к богатым результатам, статистический подход оказывается математически сложным и трудоемким. Это, в частности, приводит к ограничению вторыми моментами распределения при анализе вязкоупругих свойств не-матика. Уточнение микромодели жидкого кристалла представляет интерес для любой статистической теории; это уточнение, с одной стороны, может касаться учета многочастичного взаимодействия, учета флуктуации, уточнение потенциала самосогласованного поля, а также уравнения вращения отдельной частицы. С другой стороны, представляет интерес учесть в описании кристалла высокие ( большие второго) моменты распределения. В этом случае нематический кристалл не является только лишь одноосной средой, поэтому становятся возможными эффекты, отсутствующие в "классическом нематике".

Как и в любой среде со сложной структурой при интенсивных механических нагрузках в НЖК могут оказаться существенными нелинейные эффекты, поэтому актуально построение нелинейного гидродинамического описания нематических кристаллов. Известный к настоящему времени подход, заключающийся в учете в напряжениях и моментах квадратичных по градиентам скоростей и скорости вращения частиц слагаемых, справедлив лишь для малых частот механического воздействия. Представляет интерес построение нелинейных напряжений и нелинейных моментов в нематике, учитывающих релаксационный характер изменения структуры при внешнем воздействии. Расширение гидродинамического описания НЖК в нелинейную область может привести к новому пониманию процессов в жидкокристаллических слоях в ультразвуковом поле и оказаться полезным при анализе возможности создания акустооп-тических устройств.

Целью работы является развитие статистических методов исследования гидродинамических свойств НЖК, описание на основе предложенной модели релаксационных свойств нематических жидких кристаллов, а также статистическое построение нелинейной гидродинамики НЖК.

Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:

  1. Методами неравновесной термодинамики построена несимметричная микроскопическая модель нематического кристалла.

  2. На основе статистической гидродинамики описана частотная зависимость коэффициентов вязкости Лесли. Показано, что учет

четвертых моментов распределения существенен при расчете дисперсии коэффициентов вязкости.

  1. Теоретически доказан релаксационный характер уравнения вращения директора.

  2. Обосновано нарушение равенства Рапини в вязких волнах.

  3. Построены стационарные нелинейные напряжения и уравнение вращения директора. і

  4. Описан теоретически "акустический переход Фредерикса" в гомеотропно ориентированном слое НЖК.

Достоверность полученных результатов основана на хорошем качественном и количественном согласии полученных результатов сданными экспериментальных исследований других авторов; на использовании классических методов неравновесной термодинамики, а также на совпадении полученных результатов с работами других авторов, если ограничиться в расчетах вторыми моментами распределения.

Практическая ценность состоит в следующем:

  1. Результаты представленных исследований могут быть использованы при дальнейшем исследовании структуры жидких кристаллов.

  2. Полученные результаты могут быть использованы при дальнейшем развитии нелинейной гидродинамики жидких кристаллов.

3) Результаты диссертационной работы могут быть использо
ваны при анализе принципов создания и конкретных разработках
устройств для визуализации звукового поля.

На защиту выносятся следующие положения:

учет четвертых моментов в функции распределения ориентации молекул оказывается существенным при анализе вязкоупругих свойств НЖК;

статистический подход позволяет построить нелинейную гидродинамику НЖК;

на основе построенной нелинейной гидродинамики НЖК может быть объяснен акустический переход Фредерикса в гомеотроп-но ориентированном слое НЖК.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались: на II Международной конференции " Чистяковскпе чтения". г.Иваново. 1995; на II Международной ( XI Всесоюзной) Зимней школе по Механике Сплошных Сред. г. Пермь. 1997; на VI Межвузовской научной конференции, г. Самара, 1996; на конференции " Прикладные задачи в машиностроении и в экономике", г. Самара, 1996; на объедиенном научном семинаре кафедр ФГД и ПФГ Башкирского государственного университета, г. Уфа, 1997; на научном семинаре в Уфимском научном центре Российской академии наук, г. Уфа, 1997; на Международном семинаре " Нелинейное моделирование и управление", г.Самара.1997.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 7 работ, 1 работа представлена к печати.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы. Объем работы - 146 страниц, включая 125 страниц текста, 3 рисунка, список литературы из 117 наименований.