相变温控及其在超磁致伸缩致动器中的应用

文章分析了超磁致伸缩致动器的热特性,提出了采用相变材料控制超磁致伸缩棒温升的抑制方法。试验结果表明相变温控装置能将超磁致伸缩棒的温度控制在45±0．5℃,此时因工作温度变化引起的位移输出误差不超过0．1μm,超磁致伸缩致动器相应的输出精度达到0．5μm。     

超磁致伸缩致动器功率驱动装置的谐波分析及抑制

针对SPWM调制的超磁致伸缩致动器功率驱动单元输出的电压中含有大量的高次谐波会对致动器带来振动、噪声及对致动器造成破坏等问题,利用傅里叶级数分析了PWM逆变器输出电压中的谐波,指出了谐波的频谱分布规律和影响总谐波系数的因素。分析了LCCR滤波器的滤波特性,提出了采用在PWM逆变器后加入LCCR低通滤波器来抑制高次谐波以及选用大的调制深度来减小总谐波系数的方案。通过仿真及试验验证了该方案的有效性。     

超磁致伸缩致动器的基于RBF神经网络整定PID控制

超磁致伸缩致动器的外加磁场与输出位移存在着显著的磁滞现象,导致致动器的输出位移存在滞回性强、非线性严重等缺点,这严重限制了致动器的应用.针对超磁致伸缩致动器的磁滞,论文采用Jiles-Atherton磁滞模型并结合致动器结构动力学原理,建立了磁滞非线性动态模型;设计了基于RBF神经网络整定的PID控制器,以削弱致动器的磁滞,使整个系统的输出无偏差的地跟踪参考输入.仿真结果表明,所提出的控制方法可以在一定程度上削弱致动器的磁滞,能够兼顾跟踪能力和抑制干扰能力.     

超磁致伸缩材料

超磁致伸缩材料（GMM）是20世纪70年代以来迅速发展起来的新型功能材料。利用GMM材料制作的器件,性能优于压电陶瓷换能材料,应用领域越来越广泛。     

超磁致伸缩材料

超磁致伸缩材料自从美国海军战略研究所发现超磁致伸缩材料以来至今已有２０余年，并已商品化投入市场。当初采用布里奇曼法制造，而今几乎都已改用冶末冶金法生产，其制造工艺类似于稀土磁体的生产过程，控制Ｏ２含量（＜０．１５％）十分重要。超磁致伸缩材料是由磁矩和...     

超磁致伸缩材料

强磁性材料外加磁场变化时会产生磁致伸缩现象 ,即Ｍａｇｎｅｔｏｓｔｒｉｃｔｉｏｎ ,他是制作传感器、传动装置等微型机器的重要材料 ,自上世纪七十年代引起了人们的关注。七十年代初开发出高性能磁伸材料铁系合金、镍钴基合金 ,随后开发出稀土元素 (Ｒ)和过渡族金属 (Ｍ )的金属间化合物 ,其磁伸达 10 - 4～ 10 - 3,如ＳｍＦｅ系 ,ＴｂＦｅ系新近又研制出超磁伸Ｎｉ2 ＭｎＧａ合金。由于超磁伸材料的响应速度较形状记忆合金迅速 ,因此在微型机器、流体控制、航空器等应用中受到青睐。但由于作为大多磁伸材料的强磁材料或金属间化合物均有…     

超磁致伸缩驱动器磁致伸缩模型的有限元分析

超磁致伸缩驱动器具有响应速度快、输出力大、磁机耦合系数高等诸多优点,但因其磁致伸缩模型具有磁滞非线性特性,在设计超磁致伸缩驱动器过程中,主要是建立准确描述其磁滞非线性的数学模型。为有效提高超磁致伸缩驱动器的设计效率,以磁致伸缩产生机制为基础,将Jiles-Atherton磁滞模型和压磁方程结合,建立超磁致伸缩驱动器的非线性本构模型,并推导超磁致伸缩驱动器机械应力场弱解形式的控制方程。最后,基于有限元方法在COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件平台中实现其磁致伸缩模型的仿真,得出了一种高效率的超磁致伸缩驱动器的设计方法。     

基于超磁致伸缩致动器的再生型车削颤振抑制系统实验研究

切削颤振是金属加工时刀具和工件之间的一种复杂且有害的强烈相对振动。分析了再生型颤振的机制,建立了超磁致伸缩致动器(GMA)颤振系统的动力学模型,并阐述了超磁致伸缩微致动器颤振系统的稳定性。最后通过对比切削颤振实验和颤振抑制实验的振动信号数据结果,验证了基于GMA的颤振抑制系统抑制切削颤振的可行性。     

开关阀用超磁致伸缩致动器磁场及伸长量的仿真分析

为满足开关阀行程要求,提出一种带位移传递机构的致动器结构,研究其在不同频率下的磁感应强度分布和伸长量。建立了电磁学计算模型,然后用ANSYS软件进行仿真,并将数据导入MATLAB中进行处理,得到不同频率下磁场分布图像;采用新方法平均径向磁场并计算伸长量。最后得到:随电流频率增加,涡流效应增强,棒和筒的磁感应强度会降低;平均强度分布上棒两端低中间高,筒上强度在远离输出端处较低;棒的伸长量始终高于筒。所得结论对于器件结构设计具有指导意义。     

稀土超磁致伸缩材料

成果成熟程度： 已中试,中试产品已在高新技术中应用 成果特点： 稀土超磁致伸缩材料是近期发展起来的一种新型稀土功能材料。它具有电磁能与机械能或声能相互转换功能。在国防、航空航天和高技术领域：如声纳与水声对抗换能器,线性马达,微位移驱动 (如飞机机翼和机器人的自动调控系统 ),噪声与振动控制系统,海洋勘探与水下通讯,超声技术 (医疗、化工、制药、焊接等 ),燃油喷射系统等领域,有广阔的应用前景。 目前世界上仅有 2～ 3个国家可生产这种材料,美国政府把它列为政府控制出口的先进材料。 国外制造的稀土超磁致伸缩 (Tb－ Dy－ Fe)材料是轴向取向的多晶棒状样品。工艺不易控制,重复性与一致性较差。 我们采用一种新的制造技术,制造的是轴向取向多晶棒材,直径在 10 mm以上的产品 ,磁致伸缩系数达λ∥ =(12～ 13.5)× 10－ 4,重复性、一致性高,工艺易于控制,成品率高,优于国外相同尺寸产品的性能。已申请了国家发明专利。 新材料的适用范围与市场前景预测 国防、航空航天和高技术领域：主要用于制造声纳与水声对抗换能器、线性马达、燃料喷射系统,传感器,噪声与振动控制系统等。可用于航空飞行器、地面运载工具和武器等。在这一领域的应用目前占优先地位,其需求量迅速增长,据预测到 2015年此领域的世界市场额达到 3 3亿美元。 运输领域：主要用于反噪声、减振和消振、刹车系统、燃油喷射系统、阀门、泵和线性马达等。预测到 2015年世界需求量将达到 10 5亿美元,是下世纪初用量最大的领域。 现代高技术领域：主要用于超声波技术、波动采油技术、海洋通讯、海洋开发、海洋勘察、海洋捕捞、水下地形地貌观察、超声化学、超声医疗技术等。预计到 2015年此领域的世界市场额达到 3 3～ 4 0亿美元。 经济与社会效益分析 稀土超磁致伸缩材料是下一世纪最有应用前景的稀土功能材料之一。它是高新技术的物质基础。国外又把它称为“灵巧”材料,它的用途还在开发之中,其应用前景和市场十分广阔。开发这种新材料有下列几方面的意义：①它会促进我国高技术的发展。②推动我国稀土资源的综合利用,促进我国稀土材料产业的发展,有利于我国国民经济的持续发展。③可取得较高的经济效益。根据材料的尺寸不同,有不同的价格。一般来说这种产品美国的售价为每克 5～ 20美元之间。若按每克 7美元算,每公斤的价值约 7千美元,折合人民币约 56000元 1 kg。是具有高附加值的产品。 合作方式：技术转让,专利许可,或技术入股。     

超磁致伸缩材料及其应用

超磁致伸缩材料及其应用当通过线圈的电流变化或者是改变与磁体的距离时，其尺寸即产生显著变化的铁磁性材料，通常称之为磁致伸缩材料．常用于超声波振子等。所谓超磁致伸缩材料，其尺寸变化比目前的铁氧体等磁致伸缩材料大得多，而且所产生的能量也大，因此可以制作直接...     

稀土超磁致伸缩材料进展

稀土超磁致伸缩材料(Rare Earth Giant Magneto-Strictive Materials)作为2l世纪一种最具有战略性的新型智能材料，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，已成为磁致伸缩材料研究的重点。简要介绍了稀土超磁致伸缩材料的特性，研究现状及应用，指出了今后的研究方向和工作重点。     

超磁致伸缩执行器温控系统设计

超磁致伸缩执行器(GMA)具有大行程、低压驱动、大功率、大承载等优越性能,在精密、超精密加工等领域具有广阔的应用前景。文章分析了超磁致伸缩执行器内部的热变形机理,提出了采用半导体制冷技术的GMA温控系统设计方案,同时在热端采用水冷强化散热措施,提高了半导体的制冷效率和系统的温控精度。     

多Terfenol—D棒磁致伸缩作动器结构优化设计

设计了一种包含3根Terfenol-D棒的磁致伸缩作动器,并根据电磁学原理,在对磁致伸缩作动器内部磁路分析的基础上推导出了作动器输出位移与Terfenol-D棒的长度以及上下端盖的尺寸之间的关系,以此为根据对作动器进行结构优化以使其结构更加紧凑.通过ANSYS仿真表明:由于螺线管和上下端盖组成了闭合磁路,大大改善了螺线管端部的磁场分布情况,同时由于采用热膨胀抵消补偿法克服了温度对作动器输出位移的影响,从而最大限度地消除了作动器输出的非线性.     

稀土超磁致伸缩薄膜的研究进展

概述了薄膜的制备工艺以及提高低磁场磁致伸缩性能方面的研究进展，并展望了对超磁致伸缩薄膜的发展前景。     

超磁致伸缩薄膜材料及其应用

超磁致伸缩薄膜是一种应用于微型机电系统及传感器的新型材料 ,它具有很高的机电耦合系数、较高的响应速度以及非接触式驱动等优点。对磁致伸缩薄膜的研究现状进行了综述 ,介绍了磁致伸缩薄膜的制备方法 ,性能特征及应用前景。     

超磁致伸缩材料“Etrema Terfenol-D”

日本モリテックス公司出售的一种超磁致伸缩合金 ,能够通过磁场控制获得巨大的磁致伸缩 (弹压位移 ) ,该合金的化学成分为Ｔｂ0 3Ｄｙ0 7Ｆｅ1 9,是一种稀土铁系合金 ,可获得 0 1%～ 0 2 %的巨大磁致伸缩位移。Ｔｂ0 3Ｄｙ0 7Ｆｅ1 9超磁致伸缩合金的高能量密度和高耐久疲劳寿命都是传统磁致伸缩合金所不能比拟的。这种超磁致伸缩合金用于制造致动器之类微型促动器件 ,将可发挥其优异的效果超磁致伸缩材料“Etrema Terfenol-D”@长征     

超磁致伸缩合金粉末材料的粘接

彩和粘接技术,在热压成型条件下,制备稀土超磁致伸缩复合材料,研究了成型工艺参数对材料粘接强度（抗压强度）的影响。结果表明大一定的工艺条件下,其抗压强度值可达到１１０ＭＰａ,其研究结果为超磁致伸缩复合材料制备工艺参数的选择提供了依据。     

超磁致伸缩执行器软件测控平台设计

设计了超磁致伸缩执行器的计算机测控平台,系统按功能划分为数据采集、数据分析和信号发生.给出了各个模块的具体实现方法,设计了各个模块数据管理的规则.实例测试验证设计测控平台能实现所有设计功能.