超磁致伸缩材料的工程应用研究现状

系统地介绍了国内外稀土超磁致伸缩材料在各工程领域中的应用及其开发概况,剖析了基于该材料的各种应用器件的原理与结构,并对其性能作了阐述。重点介绍了稀土铁系超磁致伸缩材料在机电工程中的应用,并对该材料未来的发展及应用领域作了展望。     

GMM在仪器仪表及精密机械中的研究应用

介绍了磁致伸缩材料及其特性和机理,回顾了磁致伸缩材料当前的国内外研究状况。系统地介绍了国内外稀土超磁致伸缩材料在仪器仪表及精密机械方面的应用及其开发情况,并对该材料未来的发展及应用前景作了展望。     

稀土超磁致伸缩材料制备技术及应用研究

综述近年来有关稀土超磁致伸缩材料的研究进展,对稀土超磁致伸缩材料的制备技术、性能等作了详细介绍,并对其应用前景进行了展望。     

稀土超磁致伸缩功能薄膜材料的特性及应用研究进展

稀土超磁致伸缩功能薄膜是一种新型的功能材料，具有器件微型化、位移量大、非接触式驱动等性能，其优良的特性和广泛的应用前景在国际范围内得到普遍重视，已经成为超磁致伸缩材料研究的重点。本文介绍了稀土超磁致伸缩功能薄膜的特点，重点阐述了超磁致伸缩功能薄膜材料在流体控制系统、线性超声马达和微小行走机械等领域的研究成果及其应用，并对稀土超磁致伸缩功能薄膜材料在国内的发展前景进行了展望。     

基于磁致伸缩逆效应的超磁致伸缩力传感器

磁致伸缩逆效应是稀土超磁致伸缩材料的一个重要应用特性,应用磁致伸缩逆效应可以制作超磁致伸缩力传感器。但由于缺乏相应的设计理论分析,从而制约了其发展。在分析了磁致伸缩逆效应的基础上,给出了超磁致伸缩力传感器的设计原理,设计了超磁致伸缩力传感器的结构,并采用数值计算方法对其磁场进行了计算。计算结果与实验结果的比较表明:二者符合较好,设计的超磁致伸缩力传感器方案是可行的,对其今后进行深入应用研究和优化设计具有重要意义。     

超磁致伸缩材料在液压阀中的应用现状

超磁致伸缩材料(GMM)具有应变大、响应快和输出力大等优良特性,它的应用开发已成为当前研究热点。该文介绍了超磁致伸缩材料的性能及物理效应;综述了该材料在机电领域的应用;系统地介绍了该材料在三类液压阀中的应用现状,并对该材料在液压阀中的应用作了展望。     

超磁致伸缩功率超声换能器振动系统分析

稀土超磁致伸缩材料（GMM）是近年来发展起来的一种新型功能材料,具有磁致伸缩应变大、磁机耦合系数高、响应速度快、能量密度高等优异特性,已在机电领域显示出良好的应用前景。介绍了超磁致伸缩功率超声换能器的结构以及工作原理,利用有限元方法建立了换能器的振动模型,并推导出换能器的谐振频率表达式,其数学模型与ANSYS仿真表明所建立的仿真模型可以反映出换能器结构与谐振频率之间的关系。结果表明该方法是可行的,开辟了求解磁致伸缩问题的新思路。     

超磁致伸缩材料在电液伺服阀中的应用现状

超磁致伸缩材料是一种具有响应速度快、磁致伸缩应变大、能量密度高等优良特性的新型功能材料,针对其研究和应用已经成为当前热点。基于现代工业对高性能电液伺服阀的需求,描述了该材料的磁致伸缩效应,并对其基本性能及物理效应作了阐述,同时通过对比压电陶瓷、形状记忆合金的性能参数,分析了超磁致伸缩材料的性能优势。最后着重介绍了该材料在喷嘴挡板阀、射流管阀及直接驱动式电液伺服阀当中的应用现状,并基于此现状对研制高性能的超磁致伸缩电液伺服阀关键技术进行了展望。     

电控喷油器用超磁致伸缩致动器发展现状

电控喷油器用致动器的性能,对喷油器喷油特性以及发动机工作性能具有重大影响。探讨了应用超磁致伸缩材料作为换能元件的超磁致伸缩致动器在电控喷油器中的应用现状。首先,介绍了超磁致伸缩致动器的发展背景;其次,简要介绍了超磁致伸缩材料的作用机理、优良特性以及超磁致伸缩致动器的结构原理;然后,将电控喷油器按照致动器通电工作方式、驱动方式的不同进行分类,系统梳理了超磁致伸缩致动器应用于电控喷油器的研究现状;最后,展望了电控喷油器用致动器的发展方向。     

超磁致伸缩微位移驱动系统的研究

超磁致伸缩材料是近年来发展起来的一种新型功能材料,具有在室温下应变量大,能量密度高,机电耦合系数大等特性。文章分析了超磁致伸缩材料的驱动原理,介绍了超磁致伸缩微位移驱动系统的组成及工作原理。并对该系统的伸长量,微位移精度等性能指标进行了实验研究。     

基于超磁致伸缩材料微进给刀架磁热特性与仿真

超磁致伸缩材料(Giant Magnetostrictive Material,简写GMM)具有良好的微伸缩特性,开发基于GMM的微进给刀架,可以应用于微细加工领域。由于温度影响GMM棒的磁致伸缩特性,在研究GMM驱动的微进给刀架时,首先需要进行微进给刀架在微驱动过程中的磁热特性分析,分析热对其微进给特性的影响,并利用有限元技术对微进给刀架的磁热特性进行仿真,得到GMM棒温度沿轴向分布与作用电流之间的关系,为微进给刀架的实际应用提供理论基础。     

用神经网络结构实现超磁致伸缩智能构件滑模控制

提出了一种利用超磁致伸缩材料(GMM)智能构件精密加工活塞异形孔的方法.采用一种神经网络前馈复合离散滑模变结构控制策略,实现GMM智能构件的精密位移控制,消除了GMM智能构件迟滞非线性的影响.将智能构件的输出位移及其变化率作为小脑模型神经网络(CMAC)输入,构件的输入电流作为网络输出,利用CMAC在线自学习能力建立GMM智能构件的迟滞逆模型;通过离散滑模变结构控制器来消除神经网络的建模近似误差以及外界干扰.仿真结果表明,此控制策略能在线建立智能构件的迟滞逆模型,消除迟滞非线性的影响,控制误差降低到1.5%以内,可实现智能构件的精密位移控制.     

Machine fault diagnosis based on Gaussian mixture model and its application

This paper presents a simple and efficient machine fault diagnosis approach based on Gaussian mixture model (GMM). After feature vectors that represent different machine conditions are extracted, a GMM for each of the machine conditions is built based on the corresponding extracted feature vectors, machine fault diagnosis can be accomplished through finding out the GMM whose posteriori probability for a given testing feature vector is the maximum of all. Experimental results based on the application on bearing fault diagnosis have shown that GMM can reliably diagnose not only the type of bearing faults, but also the degree of fault severity that are associated with incipient faults, moderate faults, and severe faults. Meanwhile, GMM has better diagnostic performance as compared to the multilayer perceptron neural networks.     

新型微位移致动器的研究

用提拉法磁悬浮冷坩埚技术生长的RFe2 (Tb0 .3Dy0 .7Fe1.95)单晶材料 ,其室温下的饱和磁致伸缩系数λs 可达 2× 10 - 3以上 ,优于同成分的定向结晶材料。采用自制的高性能RFe2 单晶材料 ,通过优化微位移致动器的机械、磁路参数 ,研制出具有非水冷结构的新型微位移致动器     

叠堆式超磁致伸缩致动器磁场分布建模及分析

为提高超磁致伸缩致动器(GMA)偏置磁场的均匀度,设计了叠堆式超磁致伸缩致动器(SGMA),建立了SGMA的磁场分布模型,并对模型进行分析研究。首先,通过分析传统GMA偏磁施加方式的特点和不足,采用永磁体和GMM棒交替排布的结构形式,设计了SGMA;然后,将磁路模型和毕奥-萨伐尔定律相结合,建立了能够准确描述SGMA磁场特点的磁场分布模型;接着,利用所建立磁场分布模型分析了不同参数对SGMA磁场分布特征的影响,提出了SGMA结构设计方法;最后,通过实验完成了模型验证。结果表明:采用本文建立的模型描述SGMA磁场分布时,最大相对误差低于4%;在预测SGMA的输出位移时,最大相对误差低于5%。该模型有助于准确刻画SGMA的工作状态,提高SGMA的系统精度,并为SGMA结构设计提供参考依据。     

基于PIC单片机和TDC芯片的智能化磁致伸缩位移传感器

围绕一种液位智能化磁致伸缩位移传感器的实现，介绍了PIC16C63单片机的主要特性以及测量的核心器件TDC-GP1的功能和使用方法，并从硬件设计、软件设计两个方面进行了详细论述。该传感器能同时实现多液位多点温度测量，并用RS-422或RS-485串行通信进行远距离传输，测量精度高，稳定性好。作为新一代智能化传感器，已完成试验，并投入试生产和推广应用。     

磁致伸缩位移传感器的研制

磁致伸缩位移传感器是基于磁致伸缩效应原理实现位移测量的器件，由于磁致伸缩材质和扭转渡的传播特性，以及电子测量电路对于精确测时功能的实现，使得该传感器同时具有非接触、绝对式测量、精度高、测量大位移、寿命长、安装简便，适用范围广等优点。且受外界干扰小，能在恶劣的环境下工作，已在国外得到广泛应用，而国内还没有自主研发的产品。文中介绍了自主研发的磁致伸缩位移传感器的工作原理，传感器的电路部分设计，以及该传感器的相关性能测试和测试结果分析，最后给出了一些性能提升的方案。     

一种基于超磁致伸缩材料的发音头盔

在分析了超磁致伸缩材料工作特性的基础上，提出了一种基于超磁致伸缩材料的发音头盔。介绍了发音头盔的工作原理和结构，超磁致伸缩驱动器以及在头盔中固定机构的设计。该发音头盔极大地提高了头盔的使用性能，具有广阔的推广应用前景。     

基于USB数据通信的液位测控系统

液位是储液罐注料过程的关键技术指标,直接影响着储液罐储藏和注料的安全性。针对诸多行业储液罐液位测控的特点和技术要求,设计了一种基于USB数据通信的液位测控系统,应用磁致伸缩液位传感器检测储液罐的液位信号,通过A/D采集卡实现液位信号的转换与USB通信方式的数据传输,研发了基于LabVIEW语言的数字滤波算法和数字PID控制算法,实现了液位实时检测和控制。现场应用和实验表明,该系统具有较高的测量精度、控制精度和系统可靠性,较强的现场环境适应性,扩大了该系统的应用范围。