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。     

超磁致伸缩致动器建模研究综述

超磁致伸缩材料具有很强的非线性耦合特性、磁滞特性和复杂动态特性。因此,建立能够准确描述超磁致伸缩致动器工作状态的模型成为关键问题。综述棒型超磁致伸缩材料在多场耦合特性、磁滞特性建模研究状况以及超磁致伸缩致动器动力学建模研究状况,分析当前所建立多种模型的优缺点,并展望建模工作的发展趋势。     

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。     

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     

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。     

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。     

超磁致伸缩换能器能量回收非线性拓频研究

为拓宽能量回收的有效频带范围,提高能量回收率,分析超磁致伸缩换能器工作原理,基于牛顿第二定律建立系统动力学方程,用多尺度法得到系统的幅频响应方程.结果表明:仿真发现系统的输出呈硬式非线性特性;在此基础上建立能量回收理论模型,分析负载电阻感应电压大于0.2 V的有效频带宽度得出,与线性系统相比,非线性系统能使系统的有效带宽拓宽约54％,感应电压峰值增大约26％;为进一步调整系统的有效频带范围,为非线性系统引入加速度时滞反馈控制,仿真通过调整控制增益和时滞可调整系统有效频带范围.     

超磁致伸缩驱动器驱动磁场研究与仿真分析

为充分发挥GMM棒的伸缩特性,提高GMA驱动磁场的输出性能,通过分析GMA的工作原理,以GMM棒中轴线上的磁场强度为评价标准。依据磁路基尔霍夫定律、安培环路定律、高斯磁通定律及欧姆定律建立GMA磁路数学模型,推导出GMA磁路结构参数对GMM棒中轴线磁场强度的影响;用Ansoft Maxwell对磁路进行仿真分析,得出磁路结构参数、磁场强度大小和磁场强度均匀性间的映射规律。结果表明:在给定安匝数的闭合磁路中,GMM棒中轴线的磁场强度受导磁环、导磁套的半径和厚度影响;磁场强度均匀率受驱动线圈轴向长度、磁路各部件磁导率、导磁片直径、厚度的影响。     

炭纤维结构吸波材料及其结构设计

炭纤维结构吸波材料是一类多功能复合材料 ,具有承载和减小雷达反射截面的双重功能 ,是一种非常有发展前途的吸波材料 ,炭纤维结构吸波材料以其优异的力学性能和隐身特性已大量应用于隐身技术。讨论了炭纤维结构吸波材料的应用、炭纤维结构吸波材料的类型及其结构设计     

中高应变率大能量高速材料试验机

利用液气高速锤作为大能量发生装置，设计制作了相应的载荷转换与诚样夹持装置，配以先进的高频响测试系统，研制开发出一种中高应变率大能量冲击材料实验机及实验技术，该机打击能量高达５０００Ｊ，打击速度最大为４０ｍ／ｓ。可使试样产生大变形，特别适于热与机械动耦合效应的研究。着重分析了惯性力对测试波形的影响。     

精密设备系统主动隔振的基础理论与技术

本文分析了精密设备隔振平台的激励环境,从理论分析角度将被动隔振和主动隔振的隔振传递率进行了对比,得出在超低频阶段主动隔振传递率远远低于被动隔振中的隔振传递率的结论.从应用技术角度阐述了精密隔振中广泛应用的超磁致伸缩驱动器的性能,并通过实验测得了其静态位移输出特性.此外,介绍了主动隔振系统常用的控制方法,给出了模糊PID方法的振动控制效果.     

纳米晶W-ThO_2阴极材料的制备及其引弧性能研究

用高能球磨法制备纳米晶W -ThO2 混合粉。用化学处理去除混合粉的杂质和氧化 ,然后进行真空热压烧结制备纳米晶W -ThO2 阴极材料。测量纳米晶阴极材料的起弧电场强度并与传统阴极材料进行比较。结果表明 :纳米晶阴极材料的起弧电场强度远远要比传统阴极材料要低且稳定 ,从而说明纳米晶阴极材料的电子发射能力强 ,起弧和稳弧性能好。     

子母弹对集群目标射击效率评定模型及应用

子母弹对目标的毁伤效能评定是子母弹的重要研究内容.在假定单个目标均匀分布的基础上,运用离散的方法研究并建立单发子母弹对集群目标射击的效率评定模型.建立了多炮发射子母弹对集群目标射击时的效率评定模型,并运用模型进行了计算分析,计算表明该模型计算简便,精度高.     

高能量密度材料3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱性能及应用研究

3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)是一种新型高能量密度材料,通过对其理化、爆轰性能研究,证明其各项性能优于奥克托今(HMX)而接近六硝基六氮杂异全兹烷(CL-20).DNTF能量高、熔点低、热安定性良好、感度适中,适于在推进剂、战斗部装药及爆炸网络中应用.另外,DNTF能与梯恩梯(TNT)形成低共熔物,可以调配成不同熔点、不同能量要求的液相载体,为熔铸炸药的发展开辟了新领域.     

材料的非线性混合硬化模型及其在身管自紧分析中的应用

根据高强度钢具有明显的鲍兴格效应,在非线性有限元分析程序NFAP中增加了初始各向同性的材料非线性混合硬化模型。本模型将材料的鲍兴格效应直观地反映到屈服面半径和随动角的连续变化上,同时此模型还可作为各向同性、随动和混合硬化的通用模型。通过对身管自紧的残余应力、残余应变及残余位移分析,证明其计算结果与实验结果相当吻合。     

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。     

纳米材料的性能及制备技术

介绍了纳米材料的特殊性能及其制备方法，并分析了各种制备方法的原理、特性和优缺点。