แบบจำลองทางคณิตศาสตร์จากโครงสร้างระดับโมเลกุลของยางคงรูปขณะรับแรงดึง

งานวิจัยนี้เป็นการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์จากโครงสร้างระดับโมเลกุลของยางคงรูปขณะรับแรงดึง โดยมีสมมุติฐานว่ายางคงรูปประมาณด้วยโซ่โมเลกุล 2 แบบ คือ แบบพันธะกายภาพและแบบพันธะเคมี ซึี่งในช่วงเริ่มต้นของการรับแรงดึงโซ่โมเลกุลแบบพันธะกายภาพทั้งหมดจะถูกสมมุติให้เริ่มรับแรงทันที ก่อนที่จะค่อย ๆ หลุดออกจากกัน เมื่อเข้าสู่ช่วงครากโซ่โมเลกุลแบบพันธะกายภาพจะยังคงหลุดออกจากกัน ในขณะที่โซ่โมเลกุลแบบพันธะเคมีจะค่อย ๆ เริ่มรับแรง และเมื่อเข้าสู่ช่วงฮาร์ดเดนนิ่ง เฉพาะโซ่โมเลกุลแบบพันธะเคมีเท่านั้นที่ถูกสมมุติให้มีบทบาทสำคัญในการรับแรง โดยโซ่โมเลกุลแบบพันธะเคมีเป็นจำนวนมากจะรับแรงอย่างรวดเร็วในช่วงแรงดึงนี้ แบบจำลองที่สร้างขึ้นนี้มีพารามิเตอร์ทั้งหมด 5 พารามิเตอร์ คือ Ep, Ec, ,  และ  โดยที่ Ep และ Ec หมายถึง ค่ายังโมดูลัสความยืดหยุ่นของพันธะกายภาพแต่ละพันธะและพันธะเคมีแต่ละพันธะตามลำดับ  แสดงถึงอัตราในการหลุดออกจากกันของพันธะกายภาพ ในขณะที่  คือ ค่าพารามิเตอร์รูปร่าง และ  คือ ค่าพารามิเตอร์ขนาดของฟังก์ชันการกระจายตัวแบบไวบูล ซึ่งแสดงลักษณะการกระจายตัวของพันธะเคมีในการรับแรงดึง ค่าพารามิเตอร์ทั้งหมดนี้หาได้จากระเบียบวิธีการประมาณค่าที่สมมูลกันของผลการคำนวณจากแบบจำลองกับผลการทดลองที่ได้จากการทดสอบดึงยาง โดยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่สร้างขึ้นนี้สามารถแสดงพฤติกรรมเชิงกลของยางคงรูปได้ดีในทุกช่วงความเครียดขณะรับแรงดึง จากการเปรียบเทียบการผันแปรพารามิเตอร์ในแบบจำลองกับผลการทดสอบแรงดึงของยางคงรูปที่มีส่วนผสมทางเคมีแตกต่างกันพบว่า การเปลี่ยนแปลงค่่า Ep มีความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงปริมาณสารเขม่าดำ (N330) ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงค่า Ec มีความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงปริมาณสารเตตระเมทธิลไทยูแรมไดซัลไฟต์ (TMTD) และสารกำมะถัน (S) องค์ความรู้นี้สามารถนำไปพัฒนาต่อยอดแบบจำลองทางคณิตศาสตร์นี้ ให้สามารถคาดการณ์พฤติกรรมเชิงกลของยางคงรูปที่ประกอบด้วยปริมาณสารเคมีที่แตกต่างกันได้