固化磁场和各向异性取向对磁流变弹性体大振幅振荡轴向(LAOA)拉压性能的影响

《Scientific Reports》：Effects of curing field and anisotropy orientation on the large-amplitude oscillatory axial (LAOA) tension–compression properties of magnetorheological elastomers

　　磁流变弹性体（MRE）是一种智能复合材料，其力学性能可通过外加磁场主动调控。本研究通过实验考察了制备磁通密度（B_pre）和各向异性取向对MRE黏弹性和非线性行为的影响。制备了七组样品，其颗粒链分别沿0°和90°方向排列，制备磁通密度为0、200、400和600 mT。在4%–16%的应变幅值、1–7 Hz的频率以及0–300 mT外加磁通密度下进行了动态大振幅振荡轴向拉伸-压缩试验。结果表明，由于颗粒链结构更强，存在B_pre硬化和B_pre阻尼效应，在0°取向样品中尤为显著。此外，在拉伸和压缩状态下，0°取向的储能模量和损耗模量始终高于90°取向。另外，随着B_pre增大，相对磁流变效应减小，表明在较高磁通密度下已达到磁饱和。相对MR效应在90°取向中也高于0°取向。研究提出并验证了一种纳入B_pre和各向异性取向的创新唯象模型，并评估了该模型在训练范围之外的预测能力。结果表明，该模型能够准确捕捉MRE在各种加载条件下的非线性迟滞响应，为设计在拉伸-压缩模式下工作的MRE基装置提供了可靠的工具。