超磁致伸缩材料磁滞回非线性特性分析

在对考虑材料特性参数的超磁致伸缩材料内部等效磁场分析的基础上,将时变磁场下的涡流影响引入Jiles-Atherton模型,对其进行修正,建立考虑材料内部磁场特性的磁滞回非线性模型,导出相应的解析表达式。通过数值模拟讨论材料参数对滞回非线性特性的影响,并与文献[21]实验比较。结果表明：材料内部磁滞回特性不仅受激励磁场频率的影响,而且还与材料内部磁场分布有着密切的关系;当考虑材料内部磁场分布时,材料的磁滞回曲线的最大值将明显降低,滞回曲线的形状也将发生变化,而所得非线性滞回模型与实验结果更加吻合。     

稀土超磁致伸缩材料及其高效应用方法

近年来，由于稀土超磁致伸缩材料具有卓越的特性，在高新技术领域引起了广泛的重视。重点介绍了稀土超磁致伸缩材料的发展简史、特点及高效应用方法。     

超磁致伸缩驱动器磁滞非线性系统主共振分析

为研究超磁致伸缩驱动器(GMA)磁滞非线性系统的主共振特性,通过分析GMA的工作原理,利用机械动力学原理,采用牛顿方法建立GMA的磁滞非线性动力学微分方程;应用多尺度法分析GMA磁滞非线性动力学系统的主共振,得到系统幅频响应曲线方程。结果表明:在给定GMA参数的条件下,共振曲线随GMM棒的等效阻尼系数、预应力、磁场强度的增大无"跳跃"现象;共振曲线随3次刚度项系数的增大发生"跳跃"现象。通过对GMA磁滞非线性系统主共振分析,得到的结论能为GMA结构优化设计提供理论依据和技术支持。     

超磁致伸缩驱动器磁路优化设计

提高超磁致伸缩驱动器(GMA)驱动效率的关键环节是建立优化的驱动器磁路。基于超磁致伸缩材料(GMM)轴向上的简化压磁方程,得出轴向应变S33与磁通量密度B3的关系;并根据磁路定理讨论磁路结构和材料磁导率对磁场的影响;应用有限元方法对开磁路和闭合磁路的磁场进行分析,得出磁路优化设计的方法。     

超磁致伸缩材料的特性及其应用

超磁致伸缩材料因具有优异的性能,给电工行业带来了新的活力,在军民两用高技术领域有着广泛的应用前景。着重介绍超磁致伸缩材料的性能及其在各领域中的应用。     

射流伺服阀用超磁致伸缩执行器磁场建模与分析

提出了射流伺服阀用超磁致伸缩执行器结构,采用磁场有限元法分析了超磁致伸缩执行器结构参数对超磁致伸缩棒内磁场分布的影响机理,给出了超磁致伸缩执行器结构设计的原则。推导出考虑超磁致伸缩棒内磁场分布不均匀时驱动磁场与执行器输出位移的关系方程式,并通过仿真与实验研究揭示了超磁致伸缩棒内磁场分布不均匀性对超磁致伸缩执行器位移输出的影响规律,最后求出所设计超磁致伸缩执行器漏磁系数约为1.4.     

超磁致伸缩激振器的优化设计及应用分析

为优化超磁致伸缩激振器的工作特性,对激振器的磁路结构进行研究和设计,得到了相应的结构参数。结合麦克斯韦电磁学理论建立激振器磁路的有限元模型与动态数学模型,分析导磁体和等效质量对激振器磁路结构和输出特性的影响,得出该激振器相应的设计方案。应用数据分析表明,用此激振器搭建的振动时效平台能够满足时效工件对激振源的要求。     

伺服阀用超磁致伸缩转换器驱动磁场的数值计算

介绍了利用国产超磁致伸缩材料( GMM)的电一机械转换器(GMA)工作原理,分析了GMA的驱动形式和磁路构成。在建立超磁致伸缩转换器的轴对称磁场数学模型的基础上,利用有限元方法对磁场进行数值计算,得到了不同输入电流时磁场分布和磁感应强度沿轴线的变化规律。实测了GMA不同输入电流时的磁感应强度,与有限元计算结果对比分析可以看出,两者虽有差异但基本相同,还论证了数学模型的正确性。研究结果对GMA磁场分布规律的预测及结构优化设计提供了理论依据。     

超磁致伸缩驱动器输出特性的实验研究

介绍了超磁致伸缩驱动器的特点和应用情况,论述了驱动器结构和内部磁路设计方法,对采用国产材料研制的驱动器位移及力的输出特性进行了测试,并对该驱动器在低频范围输出力的频率响应进行了实验。实验结果表明,该驱动器具有理想的动静态输出精度和输出范围,可以用于精密设备的低频主动隔振平台中。     

制备具有“跳跃效应”磁致伸缩材料的研究

利用浮区法制备了磁致伸缩材料Ｔｅｒｆｅｎｏｌ－ｄ，通过磁致伸缩系数的测定，发现利用浮区法制备的样品在一定的压应力下有“跳跃效应”。通过Ｘ射线衍射、劳埃背反射发现，样品是轴向沿１１０取向的孪生单晶。通过模型计算，认为沿１１０取向的晶体，在一定的压应力下也可产生较大的压力效应     

Experimental Research on Output Performances of Giant Magnetostrictive Actuator

The paper introduces the performances of magnetostrictive actuators and its applications, discusses the design methods for the structure and internal magnetic circuit of a giant magnetostrictive actuator, and makes tests on the output displacement and force characteristics for an actuator using homemade magnetostrictive material. The experimental result shows that the actuator has satisfactory output precisions and ranges in transient and stable states, and can be used in lowfrequency vibration control system of precise equipment.     

车削振动的免疫PID控制研究

为减少车削过程中车刀产生的振动对工件加工精度的影响,开发了一种车削振动控制系统。系统中的执行器采用超磁致材料制作而成,能满足切削振动控制高精度和高频响的要求;同时采用柔性铰链结构设计专用刀架,解决了执行器回复力不足的问题;在完成系统的总体设计后,研究了超磁致伸缩执行器(GMA)和专用刀架的工作原理,并分别建立了它们的传递函数模型。根据人工免疫原理,设计了一种免疫PID控制器,通过Matlab环境中的Simulink工具对控制系统进行仿真研究,并在数控(CNC)车床上进行了现场实验测试,结果证明该系统能很好地抑制车削加工时产生的振动干扰。     

电液伺服阀的研究现状

介绍了超磁致伸缩材料、压电材料、磁流变流体、电流变流体、形状记忆合金的功能以及其在电液伺服阀中的应用,对近几年电液伺服阀在结构改进方面的情况进行了论述,最后给出了电液伺服阀在数字化、水压方面的发展现状。     

基于特征模型的主被动一体化隔振平台控制分析

在各类飞行器飞行的过程中,飞行器载荷会受到不同频段的外扰影响,出现拍照模糊不清楚等问题,建 立主被动一体化隔振平台模型,阐述使用特征模型思想对该平台主动隔振系统进行控制,抑制台面振动。选取超磁 致伸缩作动器作为主动控制元件,建立主被动一体化隔振平台模型;根据力跟踪的平台模型设计了基于位移跟踪的 平台模型;建立位移跟踪隔振平台的特征模型,并将特征模型估计所得的状态变量和黄金分割控制、逻辑微分控制 相结合,对隔振平台的主动隔振控制系统进行控制;通过Simulink 仿真验证了控制器的有效性,并与传统的PID 控 制结果进行对比,证明了该控制器的优越性。