Coupled magneto-hyperelasticity-thermal behavior of magnetorheological elastomers: A physics-based model and experimental verification
Notice bibliographique
Résumé
Recently, magnetorheological elastomers (MREs), known as a class of functional materials, have garnered considerable attention. MREs adapt their mechanical properties under external magnetic fields, positioning them as versatile materials for a range of engineering and biomedical applications. Therefore, accurately characterizing and modeling of their response under near-real-life conditions is of paramount importance. In this study, a physics-based model based on nonlinear continuum mechanics framework and total Helmholtz energy function has been formulated to predict the response of soft isotropic MREs under coupled magneto-hyperelasticity-thermal conditions. The deformation gradient, magnetic induction, and temperature are treated as independent variables in the proposed model. Additionally, the state of temperature and its gradient within the medium are examined to assess their influence on both the shear modulus and the total energy function. The Yeoh hyperelastic energy function is modified to incorporate magnetic and magneto-mechanical coupling effects, representing the isothermal component in the total Helmholtz energy function. In addition to the proposed mathematical model, a series of experimental tests are carried out to determine the material parameters and validate the accuracy of the developed model. The experimental results reveal that the fabricated MRE exhibits an increase in shear modulus in linear viscoelastic region with rising temperature. The model is subsequently utilized to study a boundary-value problem addressing a solid cylinder made of MRE subjected to torque-twist loading and under thermal boundary conditions. The effects of temperature and magnetic flux density on the response of the MRE cylinder, specifically torque–twist behavior, material stiffening, and strain softening, are subsequently examined and discussed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».