|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Описание свойств магнитоактивных эластомеров во внешних полях с использованием одночастичного приближения для наполнителятезисы доклада
- Авторы: Наджарьян Т.А., Гордиевская Ю.Д., Курбатов А.О., Крамаренко Е.Ю.
- Сборник: Сборник тезисов школы-конференции для молодых ученых "БЕСХЛОРНАЯ ХИМИЯ СИЛИКОНОВ"
- Том: 1
- Тезисы
- Год издания: 2021
- Место издания: Москва
- Первая страница: 44
- Последняя страница: 44
- Аннотация: Магнитоактивные эластомеры (МАЭ) – это полимерные композитные материалы, состоящие из вязкоупругой полимерной матрицы и диспергированных в ней частиц ферромагнетика. При помещении МАЭ во внешнее магнитное поле происходит намагничивание и ориентация частиц наполнителя с возможностью их движения в полимерной среде при наличии достаточно сильных полей. Соответствующее изменение внутренней структуры композита позволяет говорить об управлении механическими, магнитными и диэлектрическими свойствами материала при помощи внешнего магнитного поля. Среди магнитомягких наполнителей МАЭ наиболее распространённым является карбонильное железо, а среди магнитожёстких – сплав NdFeB. В качестве полимерной среды наиболее перспективным представляется использование силиконовых матриц благодаря их биосовместимости и гибкости их свойств.Прямое теоретическое описание отклика МАЭ на магнитное поле и/или механическую нагрузку предполагает рассмотрение магнитомеханической системы большого числа ферромагнитных частиц с магнитным взаимодействием, а также взаимодействием, распространяющимся через полимерную среду. Расчёт поведения такой системы в трёхмерном пространстве представляет собой крайне ресурсоёмкую задачу. В данной работе для решения этой проблемы предлагается одночастичное приближение, в котором материал разбивается на непересекающиеся ячейки, каждая из которых содержит одну частицу наполнителя. На основе поведения отдельных ячеек возможно определить характеристики статистической системы одночастичных ячеек, аппроксимирующие характеристики реального материала.В работе рассматриваются объекты различных форм и размеров, помещённые в ячейку нелинейной упругой среды. Эти объекты могут соответствовать отдельным частицам наполнителя или же плотным кластерам частиц, образованным под действием магнитного поля. Частица/кластер приводится в движение внешними силами, при этом в зависимости от граничных условий также может возникать деформация самой ячейки. Основной метод моделирования – метод конечных элементов. Изучаются зависимости механической энергии ячейки, а также распределений напряжения и деформации в объёме ячейки от смещения частицы, геометрических параметров частиц наполнителя, их начального положения и концентрации наполнителя в материале. Внимание уделяется влиянию анизотропии формы частицы на поведение ячейки для случаев эллипсоидальных и цилиндрических частиц. Для симуляции различных распределений частиц наполнителя в материале рассматриваются различные граничные условия для ячейки. Полученные результаты могут быть использованы для описания отклика МАЭ на внешнюю нагрузку и магнитные поля при низких концентрациях ферромагнитного наполнителя.
- Добавил в систему: Наджарьян Тимур Артемович