Учережд.:
Физический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова
- galdrin@polly.phys.msu.ru
Кандидат
Работа
Теория объёмных и поверхностных свойств магнитоактивных эластомеров во внешних магнитных полях
Текст работы;
Описание
Диссертация посвящена разработке моделей объёмных и поверхностных эффектов, возникающих при помещении магнитоактивных эластомеров (МАЭ) в магнитное поле. Изучаются вязкоупругие и магнитные свойства МАЭ, а также рельеф на поверхности материала при наличии внешнего магнитного поля. Рассмотрен отклик МАЭ на периодическую сдвиговую механическую нагрузку, взаимодействие МАЭ с создаваемым системой источников магнитным полем, возникновение и статистические характеристики поверхностного рельефа в магнитном поле для МАЭ с анизотропным наполнителем. Для изучения объёмных и поверхностных эффектов используются как аналитические методы, так и численное моделирование. В работе предложено использовать дробно-дифференциальную обобщённую реологическую модель Максвелла как стандартную модель вязкоупругого отклика МАЭ на механическую нагрузку в магнитном поле; с помощью этой модели описаны экспериментальные данные о частотных зависимостях динамического модуля сдвига материала в широком диапазоне магнитных полей; выявлена связь между параметрами дробности обобщённой модели Максвелла и внутренней структурой материала. Для описания взаимодействия МАЭ с магнитным полем предложена модель, учитывающая зависимость магнитной восприимчивости от пространственно-неоднородного магнитного поля, а также неоднородность распределения намагниченности источников поля. Продемонстрировано, что предложенная модель может быть использована при выборе нужных пломб для удержания участка сетчатки в случае хирургического лечения отслоения сетчатки. В работе также построена модель приповерхностного слоя МАЭ с анизотропным наполнителем, в рамках которой слоя рассматривается как система элементарных ячеек, каждая из которых содержит одну частицу наполнителя. Предложена функция, описывающая профиль поверхности МАЭ в магнитном поле. На основе численных расчётов предложена и реализована схема получения репрезентативных элементов поверхностного рельефа. В рамках модели изучены зависимости шероховатости поверхности от магнитного поля, показано, что эти зависимости масштабируемы с геометрическими параметрами частиц наполнителя. Результаты, полученные в данной работе, позволяют углубить понимание магнитомеханических явлений, характерных для магнитоактивных эластомеров, и проследить их связь с откликом таких материалов на магнитное поле.
Специальность
02.00.06 | Высокомолекулярные соединения;
Руководитель (-ли)
Место обучения / работы
2016-2020 | Аспирант | МГУ имени М.В.Ломоносова
Научный сотрудник | Физический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова
Аспирант | Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова
- Nadzharyan T.A., Kramarenko Elena Yu, Effects of Filler Anisometry on the Mechanical Response of a Magnetoactive Elastomer Cell: A Single-Inclusion Modeling Approach, Polymers, v.16 ,1 ,p.118-118 (2023)
- Nadzharyan T.A., Shamonin M., Kramarenko Elena Yu, Theoretical Modeling of Magnetoactive Elastomers on Different Scales: A State-Of-The-Art Review, Polymers, v.14 ,19 ,p.4096 (2022)
- Alekhina Yu A., Makarova L.A., Nadzharyan T.A., Perov N.S., Stepanov G.V., Kramarenko Elena Yu, Investigation of the Interaction between Magnetoactive Elastomers and Hard Magnetic Composite Seals for a Magnetic Retina Fixator, Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, v.83 ,7 ,p.801-803 (2019)
- Nadzharyan T.A., Stolbov O.V., Raikher Yu L., Kramarenko Elena Yu, Field-induced surface deformation of magnetoactive elastomers with anisometric fillers: a single-particle model, Soft Matter, v.15 ,p.9507-9519 (2019)
- Alekhina Yu A., Makarova L.A., Nadzharyan T.A., Perov N.S., Stepanov G.V., Kramarenko Elena Yu, Исследование взаимодействия магнитоактивных эластомеров с магнитно-твердыми композитными пломбами для создания магнитного фиксатора сетчатки глаза, Известия Российской академии наук. Серия физическая, v.83 ,7 ,p.882-884 (2019)
