Modelling the dynamic magnetic actuation of isotropic soft magnetorheological elastomers

磁流变弹性体 磁共振弹性成像 各向同性 磁场 磁流变液 惯性 振动 非线性系统 材料科学 粘弹性 执行机构 工程类 声学 物理 经典力学 电气工程 超声波 复合材料 弹性成像 量子力学
作者
Bochao Wang,Leif Kari,Haoming Pang,Xinglong Gong
出处
期刊:International Journal of Mechanical Sciences [Elsevier]
卷期号:266: 108908-108908 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.ijmecsci.2023.108908
摘要

Soft magnetorheological elastomers (s-MRE) are a kind of smart material with soft magnetic particles embedded in an elastomer matrix. Under a magnetic field, there is pronounced magnetorstriction and magnetically controllable mechanical properties for s-MRE, offering broad application prospects in soft robotics, surface pattern control and vibration control. While most existing literature on s-MRE focuses on the quasi-static behaviour, neglecting inertia effect, the dynamic behaviour and potential nonlinear oscillation phenomenon in certain scenarios of s-MRE-based actuators remain underexplored. In order to addressing this gap, a novel dynamic model which incorporates the magnetization, nonlinear viscoelasticity and inertia effects of isotropic s-MRE is proposed to explore the interplay among magnetic field, inertia and viscoelasticity on its dynamic behaviour. After developing the corresponding two-dimensional finite element implementation platform, this study examines the magnetic-induced dynamic behaviour of an isotropic s-MRE-based bilayer beam through numerical simulation. The influence of inertia and viscoelasiticity on the magnetic-induced deformation as well as the unique nonlinear vibration characteristics of isotropic s-MRE-based system, such as superharmonic and resonance jump, are explored. Furthermore, to further enhance practical applications, novel magnetic field control algorithms aimed at mitigating harmonic distortion and tuning the vibration frequency of isotropic s-MRE-based magnetic actuation systems are introduced. These findings significantly advance the understanding the dynamic behaviour of s-MRE, paving the way for practical applications of s-MRE in magnetic field-driven loudspeakers and active noise control devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
safari完成签到 ,获得积分10
刚刚
爆米花应助弱水采纳,获得10
刚刚
wxq完成签到,获得积分10
刚刚
无情之卉完成签到,获得积分10
1秒前
跳跃完成签到,获得积分10
1秒前
酸色黑樱桃完成签到,获得积分10
2秒前
JamesPei应助低级趣味采纳,获得10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Irene完成签到,获得积分10
3秒前
melosy完成签到,获得积分10
3秒前
钙离子完成签到,获得积分10
3秒前
小城故事完成签到,获得积分10
4秒前
能干世倌完成签到,获得积分10
4秒前
oaixlittle完成签到,获得积分10
5秒前
星星完成签到,获得积分10
6秒前
申申完成签到 ,获得积分10
6秒前
慢慢完成签到,获得积分10
6秒前
Mercury完成签到 ,获得积分10
7秒前
laola发布了新的文献求助10
9秒前
刘雪松完成签到,获得积分10
9秒前
李诗完成签到,获得积分20
10秒前
桃花源的瓶起子完成签到 ,获得积分10
10秒前
王木木完成签到,获得积分10
10秒前
舒心的冥完成签到,获得积分10
11秒前
ghn123456789完成签到,获得积分10
15秒前
天涯倦客完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
专注的映之完成签到 ,获得积分10
16秒前
hwl26完成签到,获得积分10
17秒前
鱼鱼鱼完成签到 ,获得积分10
17秒前
斯文败类应助ordin采纳,获得10
17秒前
脑壳疼完成签到,获得积分10
17秒前
CipherSage应助george采纳,获得10
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
苹果枣豆完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
zuozuo完成签到,获得积分10
18秒前
柠檬杨完成签到,获得积分10
18秒前
paper reader完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Terminologia Embryologica 500
Process Plant Design for Chemical Engineers 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5612126
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4696297
关于积分的说明 14891153
捐赠科研通 4732388
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2546237
邀请新用户注册赠送积分活动 1510470
关于科研通互助平台的介绍 1473371