Хвильові процеси в магнітних середовищах зі сталою і змінною мікроструктурою - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук Хвильові процеси в магнітних середовищах зі сталою та змінною мікроструктуроюДослідження в дисертації повязані з комплексними проблемами механіки і електродинаміки суцільних середовищ, які нелінійно намагнічуються в магнітному полі. Високий ступінь дисперсності, наявність власного магнітного моменту магнітних часток та захисних дисперсійних шарів на їх поверхні поряд з дипольною взаємодією між частками в магнітному полі зумовлює зворотне утворення та розпад агрегатів часток зі зміною напруженості магнітного поля. Останнє явище зацікавлено вивчається методами магніто - і електрооптичних вимірювань, експериментального дослідження статичних властивостей магнітних рідин, дослідженням реологічних, акустичних характеристик та коефіцієнтів переносу. Мета роботи: - математичне моделювання динаміки середовищ, які намагнічуються, з врахуванням процесів зміни їх мікроструктури в магнітному полі при зворотному виникненні та розпаді кластерів у вигляді ланцюгових агрегатів; встановлення особливостей хвильових процесів в магнітних середовищах в областях значень визначальних параметрів, в яких забезпечується термодинамічна стійкість середовища, і поблизу точок термодинамічної нестійкості, зокрема, зумовленої утворенням ланцюгових агрегатів часток в магнітних рідинах в результаті фазового перетворення.В 1.3, 1.4 досліджуються умови (1) механічної, магнітної та дифузійної стійкості, зокрема, в випадку, коли залежність (3) конкретизується у вигляді: (4) За наявності агрегатів рідина описується в “середньому”, коли магнітна фракція уявляється у вигляді кластерів, кожен з котрих обєднує часток. При зміні напруженості магнітного поля параметр стрибком змінюється від значень на гілці OA, до значень на гілці BC (структурована фаза) при значенні M=M* намагніченості структурування. При отриманні цієї формули на всій множині значень параметрів і із області їх зміни припускається виконаною умова магнітності середовища, яка має вигляд: Система рівнянь (6) замикається наступними рівняннями стану середовища зі змінною мікроструктурою: (8) Де поліном визначається у вигляді: Побудована функція задовольняє необхідним умовам в точці фазового переходу: Узагальнені термодинамічні сили і мають вигляд: Рівноважна залежність співпадає з залежністю (5) у випадку: В рівноважних станах середнє число часток в кластерах, як і параметр середнього поля, залежить від напруженості магнітного поля через намагніченість середовища.Взаємодія між магнітними частками слугує причиною втрати середовищем термодинамічної стійкості в магнітному полі. Умови стійкості термодинамічних рівноважних станів середовищ, які намагнічуються, включають умови термічної, механічної, магнітної та дифузійної стійкості. Дипольна взаємодія є причиною магнітострикційних напружень у магнітних рідинах і зумовлює додатковий вклад у внутрішню енергію середовища в магнітному полі.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ