ИСТИНА

Магнитоактивные эластомеры (МАЭ) – это полимерные композитные материалы, состоящие из мягкой полимерной матрицы и частиц ферромагнитного наполнителя различных форм и размеров. Под воздействием внешнего магнитного поля частицы наполнителя намагничиваются и взаимодействуют как между собой, так и с внешним полем. Если внешнее поле является достаточно сильным, в материале происходит реструктурирование за счёт движения частиц наполнителя. Таким образом, свойствами композита, определяемыми его внутренней структурой, возможно управлять при помощи изменения конфигурации прикладываемого магнитного поля. Данная работа нацелена на теоретическое изучение процесса реструктурирования в МАЭ. Описание процесса предлагается начинать с решения задач о движении уединённого включения в полимерной среде. Для частицы простой сферической формы построена модель распространения механического возмущения в вязкоупругой среде. Модель использует аппарат дробного дифференцирования для описания вязкоупругости полимерной среды. Получено и численно решено уравнение движения точек среды при смещении ферромагнитной частицы. Также рассмотрен объект эллипсоидальной формы, помещённый в гиперупругую среду. Таким объектом может быть большая анизотропная частица наполнителя, но в некотором приближении так можно описывать и кластер ферромагнитных частиц, притягивающих друг к другу за счёт магнитного взаимодействия. При включении магнитного поля кластер перестраивается в соответствии с конфигурацией этого поля. Этот процесс можно представить как смещение и вращение эллипсоидальной частицы. Соответствующая задача решена при помощи метода конечных элементов. Получена реакция среды на возмущение, рассмотрено поведение системы в режимах линейной и нелинейной упругости.