Комплексное описание магнитоактивных эластомеров: моделирование на различных масштабах и экспериментальные исследования

Данный проект направлен на многомасштабное исследование структуры и свойств полимерных композитов с ферромагнитным наполнителем (магнитоактивных эластомеров) и на создание последовательного и единообразного подхода к описанию активных наполненных полимерных материалов. В результате выполнения проекта будет решено несколько важных для успешного описания «умных» полимеров задач: (1) численное моделирование двухчастичного взаимодействия в полимерной среде при учёте анизотропии формы и магнитных свойств частиц наполнителя; (2) численное моделирования коллективного взаимодействия в репрезентативном наборе частиц внутри полимерной среды с учётом наличия мягнитомягких и магнитожёстких компонент наполнителя; (3) анализ возникающих при внесении магнитоактивного эластомера во внешнее магнитное поле структур, образуемых частицами наполнителя; (4) построение оптимальной реологической модели магнитоактивного эластомера с использованием метода дробных производных; (5) построение континуальной модели магнитоактивного эластомера на основе полученных результатов и проведение в рамках этой модели базисных расчётов. Основной метод численного моделирования – метод конечных элементов. Моделирование также подкрепляется и проверяется экспериментальными измерениями реологических свойств образцов, синтезируемых непосредственно исполнителями проекта. Построение последовательной модели, восходящей от микроскопического масштаба к макроскопическому и включающей в себя как реологическое, так и континуальное описание магнитоактивных эластомеров, позволит глубже понять явление магнитомеханического сцепления, расширить круг применения исследуемых материалов и поможет в изучении других активных полимерных композитов.