Магнитореологические эластомеры (МРЭ) это дисперсии магнитомягких ферромагнетиков (размер частиц единицы микрон) в высокоэластических матрицах. Такие композиты, демонстрируя сильную реакцию на приложенное поле, проявляют ряд уникальных свойств (мощная магнитострикция, эффект магнитной памяти формы), что чрезвычайно привлекательно для практики. Основой функциональности МРЭ являются структурные изменения на мезоскопическом уровне, то есть на масштабах порядка размеров частиц и межчастичных расстояний. Эти процессы протекают под влиянием двух конкурирующих факторов: магнитных сил, стремящихся перегруппировать частицы, и упругих напряжений, возникающих в матрице в ответ на это. В настоящей работе изучена магнитомеханика модельного представительного элемента МРЭ пары частиц, заключенных в упругий массив. Впервые снят ряд необоснованных упрощений, которые пока общеприняты в литературе. А именно:(1) закон намагничивания взят в нелинейной форме, (2) частицы рассматриваются как объекты конеч...
В качестве модели мезоскопического структурного элемента мягкого магнитного эластомера рассмотрена пара намагничивающихся частиц, заключенных в цилиндр из высокоэластичного (гиперупругого) материала. Под действием внешнего магнитного поля частицы намагничиваются, и между ними возникает силовое взаимодействие. Частицы меняют свое положение в эластомерной матрице, насколько это позволяет ее упругое сопротивление. Равновесное положение частиц в образце определяется балансом магнитных и упругих сил и соответствует минимуму общей энергии системы. При ее вычислении учитывались как нелинейность и неоднородность намагничивания частиц, так и нелинейность упругих свойств эластомера. Это существенно приближает нас к случаю реального магнитореологического композита, представляющего собой мягкий эластомер наполненный микронными частицами ферромагнетика. Рассматриваемая система проявляет бистабильность при увеличении и уменьшении приложенного магнитного поля расстояние между частицами сокращается...