Materielle Stabilitätsanalyse nicht-dissipativer magneto-aktiver Polymere

Magneto-aktive Polymere (MAPs) stellen eine Klasse magnetischer Hybridmaterialien, bestehend aus einer Polymermatrix und darin eingebetteten magnetisierbaren Partikeln, dar. Die effektiven konstitutiven Eigenschaften des Komposits sind dabei maßgeblich von den individuellen Eigenschaften der verwendeten Partikel- und Matrixmaterialien abhängig. Auf Grundlage der magnetischen Eigenschaften der verwendeten Partikel lassen sich MAPs im Wesentlichen in zwei Kategorien einteilen: (i) magnetisch weiche MAPs und (ii) magnetische harte MAPs. Magnetisch weiche MAPs mit weichmagnetischen Partikeln, z.B. Carbonyleisen, weisen einen vernachlässigbaren Hystereseverlust auf und entmagnetisieren sich vollständig nach Wegnahme des äußeren Magnetfelds, was zu reversiblen Deformationsmechanismen führt. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der materiellen Stabilität (lokale Rang-1-Konvexität) des effektiven Materialverhaltens ausgewählter Mikrostrukturen von magnetisch weichen MAPs. Ein Verlust der materiellen Stabilität indiziert hierbei die Ausbildung von Mikrostrukturen
in Form von feinskaligen Fluktuationsfeldern auf der Makroskala.