不可压缩磁流体弹性体中的独立于拉伸的磁化

本研究对不可压缩硬磁性磁流体弹性体（h-MREs）中磁化为独立于拉伸的现象进行了关键性检阅，这一现象在几项最近的实验和数值研究中被观察到。我们展示了 Mukherjee 等人（2021）提出的完全耗散模型，在物理上一致的假设下，可还原为 Yan 等人（2023）的模型，但不能还原为 Zhao 等人（2019）的模型。在 h-MRE 固体发生不可忽略的拉伸时，Zhao 等人（2019）的模型提供的预测与实验观察不一致，因为该模型在构建上产生了非独立于拉伸的磁化响应。相比之下，另外两个模型能够描述 h-MREs 以及不可压缩磁性柔软的 s-MRES 中存在的这一重要特征。值得注意的是，在拉伸可忽略的情况下，例如对于不可伸长的细长结构在弯曲变形下，Zhao 等人（2019）的模型虽然基于其基本假设，但仍能提供准确的预测。此外，我们的分析揭示了关于更一般的完全耗散模型中磁化向量的两个关键点。首先，磁化可被相关为该理论中的内部变量。然而，除非是理想磁体的情况，否则它不能正式用作内部变量，因此受制于本构假设的制约。此外，我们澄清了磁化向量本身不足以完全描述 MRE 固体的磁响应；相反，必须引入其中一个原始 Maxwell 场，以实现完整的表征。