ИСТИНА

Проект направлен на исследование фундаментальной задачи влияния магнитных полей на деформацию и движение намагничивающихся сред. К таким средам, взаимодействующим с магнитным полем, относятся магнитные жидкости – коллоидные растворы ферромагнитных нано- и микрочастиц в различных жидкостях-носителях и намагничивающиеся полимеры, в высокоэластичные полимерные матрицы которых включены аналогичные частицы. В магнитных полях на объекты из таких материалов действуют объемные силы, связанные с неоднородностью магнитного поля, и поверхностные силы, связанные со скачком магнитных свойств на поверхности раздела. Такие силы деформируют намагничивающиеся среды и могут вызывать движение как самой среды, так немагнитных сред и объектов, находящихся в контакте с намагничивающимися средами. Исследование подобных движений имеет как фундаментальное значение, в связи с исследованием новых явлений, возникающих при таких процессах, так и прикладное значение, так как подобные движения могут быть использованы в различных технических устройствах. Поэтому в данном проекте теоретически и экспериментально исследуется возможность создания движений намагничивающих сред под действием различных магнитных полей (поле электромагнитной катушки, поле магнита, поле, возникающее вокруг сильно намагничивающегося тела, в однородном приложенном магнитном поле).

1. Исследование деформации и движения объема магнитной жидкости, содержащей намагничивающиеся тела различной формы, в однородных магнитных полях. Получение различных форм поверхностей магнитной жидкости и диапазонов магнитных полей, в которых реализуются различные формы, при теоретическом и экспериментальном исследовании. Экспериментальное исследование гистерезиса формы магнитной жидкости в переменных магнитных полях. 2. Исследование деформации тонкого тела из намагничивающегося полимера в неоднородных магнитных полях. Построение зависимостей начальной длины образца от длины деформированного образца. Теоретическое определение параметров, при которых существует неоднозначность формы, с использованием модели Куна - Гука - Марка. Оценка устойчивости полученных решений. Сравнение теоретических результатов с известными экспериментами. 3. Теоретическое исследование деформации сферического образца из намагничивающегося полимера в однородном магнитном поле. Определение параметров задачи, при которых существует неоднозначность формы. 4. Экспериментальное исследование вращательного и поступательного движения вытянутого образца из намагничивающегося полимера во вращающемся однородном магнитном поле. Определение диапазонов параметров, при которых возникает поступательное движение полимера. Измерение средней скорости поступательного движения в зависимости от параметров поля, окружающей среды и формы образца. 5. Проведение экспериментального исследования тонкого тела из намагничивающегося полимера в постоянном и переменном неоднородном поле катушки с током. Получение различных форм образца в постоянном поле и гистерезиса в переменном поле. Получение экспериментальных значение параметров, при которых реализуются несколько устойчивых форм поверхности. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов. 6. Экспериментальное и теоретическое исследование перемычки магнитной жидкости между двумя плоскостями в однородном магнитном поле в присутствии ферромагнитного тела. Определение параметров, при которых происходит распад и восстановление перемычки. 7. Экспериментальное и теоретическое исследование взаимодействия слоя магнитной жидкости и постоянного магнита. Построение формы магнитной жидкости в случае статики. Определение высоты левитации магнита. Построение зависимости скорости движения магнита от параметров задачи. 8. Учет магнитострикции при теоретическом описании деформации намагничивающегося полимера. 9. Теоретический расчет и конструирование насоса на основе магнитной жидкости, содержащей сферический концентратор, в котором поверхность магнитной жидкости играет роль поршня.

Разработаны методики расчета форм поверхностей, а также методики экспериментального исследования намагничивающихся тел в магнитных полях.