Упругие свойства магнитоактивного эластомера

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Магнитоактивный эластомер или магнитореологический эластомер – композиционный материал, состоящий из упругой эластичной матрицы и магнитного наполнителя. Исследованы упругие свойства материала под воздействием внешнего магнитного поля. Под действием магнитного поля упругость композита возрастает в десятки раз. Упругие свойства материала в магнитном поле сильно зависят от величины деформации материала. Данный тип уникального магнитного композита является хорошим кандидатом для использования его в качестве рабочего тела в управляемых демпфирующих устройствах.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. В. Степанов

Акционерное общество “Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений”

Автор, ответственный за переписку.
Email: gstepanov@mail.ru
Россия, Москва

П. А. Стороженко

Акционерное общество “Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений”

Email: gstepanov@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Liao G.J., Gong X.L., Xuan S.H. // J. Intell. Mater. Syst. Struct. 2012. V. 23. No. 1. P. 25.
  2. Liao G.J., Gong1 X.L., Kang C.J. et al. // Smart Mater. Struct. 2011. V. 20. Art. No. 075015.
  3. Hu G., Guo M., Li W. et al. // Smart Mater. Struct. 2011. V. 20. No.12. P. 1.
  4. Sun S.S., Chen Y., Yang J. // Smart Mater. Struct. 2014. V.23. No. 7. Art. No. 075009.
  5. Li W.H., Zhang X.Z., Du H. Advances in elastomers I: blends and interpenetrating networks. Berlin: Springer, 2013. P. 357.
  6. Ahamed R., Choi Seung-Bok, Ferdaus M.M. // J. Intell. Mater. Syst. Struct. 2018. V. 29. No. 10. P. 2051.
  7. Sun S., Deng H., Yang J. et al. // J. Intell. Mater. Syst. Struct. 2015. V. 26. No. 14. P. 1757.
  8. Kavlicoglu B., Wallis B., Sahin H., Liu Y. // Act. Pass. Smart Struct. Integr. Syst. 2011. V. 79. P. 770.
  9. Kim H.K., Kim H.S., Kim Y.-K. // Smart Mater. Struct. 2016. V. 26. No. 1. Art. No. 015016.
  10. Samir B., Kumbhara S.P., Chavana S.S., Gawad E.B. // Mech. Syst. Signal Process. 2018. V. 100. P. 208.
  11. https://ro.uow.edu.au/eispapers1/619.
  12. Du G., Huang X., Li Y. et al. // Smart Mater. Struct. 2017. V. 26. Art. No. 095024.
  13. Kim Y.-K., Koo J.-H., Kim K.-S., Kim S. // IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (Beijing, 2011). P. 1.
  14. Fu J., Zheng X., Yu M. et al. // IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (Wollongong, 2013). P. 1.
  15. Xu Z., Yang J., Gu Y. et al. // J. Guid. Control Dyn. 2016. V. 39. No. 3. P. 677.
  16. Yu G.-J., Wen X.-X., Du C.-B., Guo F. // Adv. Mater. Sci. Eng. 2019. P. 1.
  17. Boczkowska A., Awietjan S.F. // Mater. Sci. Forum. 2010. V. 636–637. Art. No. 766.
  18. Rigbi Z., Jilken L. // J. Magn. Magn. Mater. 1983. V. 37. P. 267.
  19. Shiga T., Okada A., Kurauchi T. // J. Appl. Polym. Sci. 1995. V. 58. P. 787.
  20. Stewart W.M., Ginder J.M., Elie L.D. Method and apparatus for reducing brake shudder. US. Patent 5816587, 1998.
  21. Jolly M.R., Carlson J.D., Munoz B.C. // J. Intell. Mater. Syst. Struct. 1996. No. 7. P. 613.
  22. Jolly M.R., Carlson J.D., Munoz B.C. // Smart Mater. Struct. 1996. V. 5. P. 607.
  23. Demchuk S.A., Kuz’min V.A. // J. Eng. Phys. Thermophys. 2002. V. 75. No. 2. P. 396.
  24. Bellan C., Bossis G. // Int. J. Mod. Phys. B. 2002. V. 16. No. 17–18. P. 2447.
  25. Zhou G.Y. // Smart Mater. Struct. 2003. V. 12. P. 139.
  26. Jolly M.R., Carlson J.D., Munoz B.C., Bullions T.A. // J. Intell. Mater. Syst. Struct. 1996. V. 7. P. 613.
  27. Zhou G.Y. // Smart Mater. Struct. 2004. V. 13. P. 1203.
  28. Coquelle E., Bossis G. // Adv. Science. 2005. V. 17. No. 1–2. P. 132.
  29. Gong X.L., Zhang X.Z., Zhang P.Q. // Polym. Test. 2005. V. 24. P. 669.
  30. Lerner A.A., Cunefare K.A. // J. Intell. Mater. Syst. Struct. 2008. V. 19. No. 5. P. 551.
  31. Böse H. // Int. J. Mod. Phys. B. 2007. V. 21. No. 28–29. P. 4790.
  32. Schrittesser B., Major Z., Filipcsei G. // J. Phys. Conf. Ser. 2009. V. 149. Art. No. 012096.
  33. Kchit N., Lancon P., Bossis G. // J. Physics D. 2009. V. 42. Art. No. 105505.
  34. Picken An H., Mendes S.J. // Soft Matter. 2010. V. 6. P. 4497.
  35. Hoang N., Zhang N., Du H. // Smart Mater. Struct. 2010. V. 20. Art. No. 015012.
  36. Yu M., Zhu M., Fu J., Yang P.A., Qi S. // Smart Mater. Struct. 2015. V. 24. No. 11. Art. No. 115021.
  37. Schubert G., Harrison P. // Polym. Test. 2015. V. 42. P. 122.
  38. Khairi M.H.A., Fatah A.Y.A., Mazlan S.A. // Int. J. Mol. Sci. 2019. V. 20. No. 17. Art. No. 4085.
  39. Sebald G., Nakano M., Lallart M. et al. // Sci. Technol. Adv. Mater. 2017. V. 18. No. 1. P. 766.
  40. Winger J., Schümann M., Kupka A., Odenbach S. // J. Magn. Magn. Mater. 2019. V. 481. P. 176.
  41. Stepanov G.V., Borin D. Yu., Raikher Yu.L. et al. // J. Phys. Cond. Matt. 2008. V. 20. Art. No. 204121.
  42. Chertovich A.V., Stepanov G.V., Kramarenko E. Yu., Khokhlov A.R. // Macromol. Mater. Eng. 2010. V. 295. P. 336.
  43. Stepanov G.V., Borin D.Yu., Odenbach S. // J. Phys. Conf. Ser. 2009. V. 149. No. 1. Art. No. 012098.
  44. Stoll A., Mayer M., Monkman G.J., Shamonin M. // J. Appl. Polym. Sci. 2014. V. 131. No. 2. Art. No. 39793.
  45. Böse H., Röder R. // J. Phys. Conf. Ser. 2009. V. 149. Art. No. 012090.
  46. Molchanov V.S., Stepanov G.V., Vasiliev V.G. et al. // Macromol. Mater. Eng. 2014. V. 299. No. 9. P. 1116.
  47. Abramchuk S.S., Grishin D.A., Kramarenko E. Yu., Stepanov G.V. // Polym. Sci. Ser. A. 2006. V. 48. P. 138.
  48. Stepanov G.V., Abramchuk S.S., Grishin D.A. et al. // Polymer. 2007. V. 48. P. 488.
  49. Sorokin V.V., Stepanov G.V., Shamonin M. et al. // Polymer. 2015. V. 76. P. 191.
  50. Sorokin V.V., Stepanov G.V., Shamonin M. et al. // Smart Mater. Struct. 2017. V. 26. Art. No. 035019.
  51. Sorokin V.V., Ecker E., Stepanov G.V. et al. // Soft Matter. 2014. V. 10. P. 8765.
  52. Stepanov G.V., Borin D.Yu., Kramarenko E.Yu. et al. // Polymer Sci. Ser. A. 2014. V. 56. No. 5. P. 603.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Фотография карбонильного железа (а) и пермаллоя (б).

Скачать (331KB)
Метаданные
3. Рис 2. Схема установки измерения напряжения от деформации на базе разрывной машины марки И1158М-1-01-1, где: 1 – шаговый двигатель; 2 – винтовой механизм перемещения; 3 – датчик перемещения; 4 – датчик нагрузки; 5 – держатель образца; 6 – электромагнитная катушка; 7 – измеряемый образец; 8–11 – система компьютерного управления процессом измерения.

Скачать (170KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость напряжения в образце от деформации: полная кривая гистерезиса (а), – укрупненная часть, четверть кривой гистерезиса (б), где: 1 – без магнитного поля; 2–4 – в магнитном поле 110 мТл и разных скоростях деформации: 2–5 мм/мин; 3–20 мм/мин, 4–50 мм/мин. Стрелками показано направление деформации.

Скачать (284KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость модуля упругости Юнга в магнитном поле от величины деформации при разных скоростях деформации. Стрелками показано направление изменения деформации. Здесь: 1 – магнитное поле равно 0; 2 – растяжение в поле 110 мТл при скорости 5 мм/мин; 3 – начало сжатия при скорости 5 мм/мин; 4–20 мм/мин; 5–50 мм/мин.

Скачать (153KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость напряжения в образце от деформации для образцов с пермаллоевым наполнителем с разной концентрацией: 1 – FeNi(70%) поле 0 мТл; 2 – FeNi(70%) поле 110 мТл; 3 – Fe(82%) поле 110 мТл; FeNi(82%) поле 110 мТл.

Скачать (125KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость модуля сдвига от величины деформации при разных магнитных полях.

Скачать (157KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимость модуля сдвига от магнитного поля при различной величине деформации. Деформация: 1 – 10%; 2 – 1%; 3 – 0.1%; 4 – 0.01%. Наблюдается значительная зависимость модуля сдвига при увеличении магнитного поля до 600 мТл в области малых деформаций.

Скачать (237KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024