Investigación experimental y teórica sobre elastómeros magnetorheológicos que contienen partículas de hierro carbonilo recubiertas con un agente de acoplamiento silano

Resumen Los compuestos de elastómeros magnetorheológicos (MR), que comprenden goma de silicona blanda, varios aditivos y diferentes fracciones de peso de partículas de hierro carbonilo (CIPs) recubiertas con un agente de acoplamiento silano, se producen mediante un novedoso proceso de fabricación en un estado anisotrópico. Este estudio abarca tanto investigaciones experimentales como de modelado sobre las propiedades viscoelásticas dinámicas de los elastómeros magnetorheológicos (MREs) en modo de corte bajo diferentes campos magnéticos, amplitudes de desplazamiento y frecuencias. Se fabrican dos dispositivos de mitigación de vibraciones de MRE para evaluar experimentalmente el módulo de almacenamiento por corte y el factor de pérdida de los MREs. Los hallazgos experimentales revelan un efecto MR pronunciado en los dispositivos MRE, donde tanto el módulo de almacenamiento por corte como el factor de pérdida aumentan con campos magnéticos, frecuencias y fracciones de peso de partículas en aumento, pero disminuyen con amplitudes de desplazamiento más altas. Se propone un modelo paramétrico equivalente de derivada fraccionaria modificada, fundamentado en un modelo de módulo por corte dependiente del campo magnético y la frecuencia junto con la teoría de variables internas, para describir los efectos de estos factores clave influyentes en las propiedades viscoelásticas dinámicas de los MREs. Un análisis comparativo de datos experimentales y numéricos demuestra que este refinado modelo matemático puede representar con precisión las propiedades viscoelásticas dinámicas de los MREs.