Predicting fatigue life of magnetorheological elastomers (MREs) containing, different volumes of carbonyl iron particles (CIPs) with various external magnetic fields has been investigated. Unlike many studies on fatigue behavior of MREs, representing experimental models, a novel three-dimensional constitutive magneto-hyper-viscoelastic semi-coupling model based on strain energy density function (3DSED) is derived, analyzing the fatigue of structures enhanced by MRE experimentally and numerically. In this 3DSED model, to obtain the best predicting MREs’ fatigue life, three different hyper-elastic functions, including Neo-Hookean, Mooney-Rivlin, and Yeoh are utilized. Using some uniaxial compression, such as loading phase, relaxation, and loading/unloading phases tests, hyper-elastic, magneto-elastic, and viscoelastic constants are determined. In addition, multi-axial fatigue tests are performed to define the number of cycles to failure. These tests have been induced by the magnetic fields of 0, 0.27, and 0.4 T. The fatigue tests re-performed with the magnetic field of 0.3 T to compare the predicted results using the proposed fatigue models. The results show that the 3DSED model can be used for the prediction of MREs fatigue life when subjected to complex and repetitive loading. For all CIP contents, the Mooney-Rivlin fatigue predictor has more accurate results. The Yeoh fatigue predictor indicates better results for MREs with higher CIP contents, while the Neo-Hookean fatigue predictor doesn’t show acceptable results for any CIP contents.

已经研究了在各种外部磁场下预测含有不同体积羰基铁颗粒 (CIP) 的磁流变弹性体 (MRE) 的疲劳寿命。与许多关于 MRE 疲劳行为的研究不同，以实验模型为代表，推导了一种基于应变能密度函数 (3DSED) 的新型三维本构磁超粘弹性半耦合模型，通过实验分析了 MRE 增强结构的疲劳，并数字上。在这个 3DSED 模型中，为了获得最佳预测 MRE 的疲劳寿命，使用了三种不同的超弹性函数，包括 Neo-Hookean、Mooney-Rivlin 和 Yeoh。使用一些单轴压缩，例如加载阶段、松弛和加载/卸载阶段测试，确定超弹性、磁弹性和粘弹性常数。此外，还进行了多轴疲劳测试，以确定失效的循环次数。这些测试是由 0、0.27 和 0.4 T 的磁场诱导的。疲劳测试在 0.3 T 的磁场下重新进行，以比较使用建议的疲劳模型的预测结果。结果表明，3DSED模型可用于MREs在复杂和重复载荷作用下的疲劳寿命预测。对于所有 CIP 内容，Mooney-Rivlin 疲劳预测器具有更准确的结果。Yeoh 疲劳预测器表明具有较高 CIP 含量的 MRE 的结果更好，而 Neo-Hookean 疲劳预测器未显示任何 CIP 含量的可接受结果。0.27 和 0.4 T。疲劳测试在 0.3 T 的磁场下重新进行，以使用建议的疲劳模型比较预测结果。结果表明，3DSED模型可用于MREs在复杂和重复载荷作用下的疲劳寿命预测。对于所有 CIP 内容，Mooney-Rivlin 疲劳预测器具有更准确的结果。Yeoh 疲劳预测器表明具有较高 CIP 含量的 MRE 的结果更好，而 Neo-Hookean 疲劳预测器未显示任何 CIP 含量的可接受结果。0.27 和 0.4 T。疲劳测试在 0.3 T 的磁场下重新进行，以使用建议的疲劳模型比较预测结果。结果表明，3DSED模型可用于MREs在复杂和重复载荷作用下的疲劳寿命预测。对于所有 CIP 内容，Mooney-Rivlin 疲劳预测器具有更准确的结果。Yeoh 疲劳预测器表明具有较高 CIP 含量的 MRE 的结果更好，而 Neo-Hookean 疲劳预测器未显示任何 CIP 含量的可接受结果。对于所有 CIP 内容，Mooney-Rivlin 疲劳预测器具有更准确的结果。Yeoh 疲劳预测器表明具有较高 CIP 含量的 MRE 的结果更好，而 Neo-Hookean 疲劳预测器未显示任何 CIP 含量的可接受结果。对于所有 CIP 内容，Mooney-Rivlin 疲劳预测器具有更准确的结果。Yeoh 疲劳预测器表明具有较高 CIP 含量的 MRE 的结果更好，而 Neo-Hookean 疲劳预测器未显示任何 CIP 含量的可接受结果。