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超磁致伸缩材料内部磁场特别及材料参数对其影响分析 总被引:1,自引:0,他引:1
基于麦克斯韦方程和压磁理论建立了超磁致伸缩材料棒内的磁场分布模型,导出了含有材料磁弹性参数的超磁致伸缩材料棒磁场分布函数,讨论了材料特性参数对材料内部磁场和材料内部涡流损耗的影响。结果表明,材料内部磁场不仅与外激励磁场有关,而且与材料的压磁系数、杨氏模量及相对磁导率有关,同时材料内部磁场与外激励磁场间具有滞回特性;考虑材料特性参数时材料内部的涡流损耗达到最大值所需的材料半径,将大于不考虑材料特性参数时的半径值,同时涡流损耗的变化趋势也将变得和缓,而不论材料参数如何变化,超磁致伸缩棒内磁能损耗的基本规律没有发生变化。 相似文献
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超磁致伸缩材料是一种性能优良的换能器材料,本实验研究将其应用于活塞式水下声源,构建了简易的机构模型,并对模型进行电-磁、磁-力、力-振动和振动-声辐射的转换计算公式进行分析,建立起声源的电-声数学模型.最后根据数学模型利用Matlab编制程序进行仿真计算,结果显示采用超磁致伸缩材料驱动活塞式水下声源,具有非常好的低频响应,材料本身的相对磁导率和刚度系数影响低频响应的幅值和频率,较高的相对磁导率和较低的刚度系数,有利于提高声源低频辐射的声源级水平. 相似文献
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椭圆驱动超磁致电动机设计 总被引:4,自引:2,他引:4
超磁致材料GMM(Giant Magnetostrictive Material)作为高科技功能材料得到了迅速发展,由于具有大的室温超磁致伸缩系数,高的电(磁)能.机械能转换率,高能量密度,响应快等优异特性,GMM得到了广泛应用。文中根据GMM磁-机能量耦合转换机理,结合有限元分析开发了CAD软件,设计了GMM微致动器,并通过GMM致动器组合构型,构思与研制了一种具有高出力、快响应、可控性好的新型椭圆驱动超磁致电动机,并得到了试验验证。 相似文献
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超磁致伸缩致动器的磁-机械强耦合模型 总被引:9,自引:8,他引:9
稀土一铁超磁致伸缩材料作为一种新型功能材料,其应用越来越受到人们的关注。为了有效地设计、开发超磁致伸缩材料的器件,必须建立材料器件的输入输出模型。利用能量变分原理,针对研制的超磁致伸缩致动器,建立了系统的磁一机械强耦合模型,并应用有限元法计算了致动器的输入电流与输出位移的关系曲线。计算值与实验值比较吻合,表明所建立的模型能够反映致动器的输入输出关系,模型对于设计超磁致伸缩器件、优化设计方案具有重要意义。 相似文献
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基于超磁致伸缩材料设计致动器,仿真分析了线圈匝数、质量等参数对致动器动态输出位移的影响。建立了致动器位移的单自由度线性系统模型,并求解了系统传递函数;利用MATLAB软件的step函数得到了各参量变化时系统的单位阶跃响应,据此分析了各参量对系统上升时间、稳态值等性能参数的影响。结果表明:增大线圈匝数和减小负载刚度有利于增大系统的稳态响应,减小质量和增大超磁致伸缩棒刚度有利于缩短系统响应时间,适度增大系统阻尼有利于减小系统超调量。研究结果对超磁致伸缩材料致动器的设计具有一定指导意义。 相似文献
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经过半个世纪的发展,磁致伸缩材料已在武器装备、医疗、能源等领域实现了应用。但是,传统的稀土超磁致伸缩材料(Terfenol-D)价格高昂,力学性能差,大大地限制了磁致伸缩器件的发展。而新型的二元铁基磁致伸缩材料Fe Ga合金价格低廉,机械性能优良,磁导率高,具有极大的应用潜力。当前,薄膜制备和微系统技术得到长足进步,薄膜化、柔性化磁致伸缩材料和器件逐步成为研究重点,以满足电子信息系统对磁性器件平板化、集成化、高可靠等的要求。 相似文献
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传统超磁致伸缩电动机利用动子与定子间的摩擦力直接驱动,电动机的传动精度和承载能力等受材料摩擦影响较大。将谐波传动技术应用于超磁致伸缩电动机中,研制新型超磁致伸缩谐波电动机将可以有效克服这些缺陷。文章在分析超磁致伸缩电动机的基础上,探讨了新型的超磁致伸缩谐波电动机的原理与特性。 相似文献
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直流偏置磁场会造成磁致伸缩材料磁滞回环的畸变与不对称,影响材料的损耗数值与磁滞特性,且现有的磁能损耗模型无法对变直流偏置磁场下的损耗进行准确的表征和计算,因此有必要研究直流偏置对磁致伸缩材料磁特性的影响规律及数学表述,这对提高大功率磁致伸缩器件的输出性能具有重要意义。该文在变直流偏置激励条件下,测试了Terfenol-D样品在不同交流激励频率和磁通密度幅值下的动态磁滞回线,发现了其变化规律并提取了损耗特性和磁滞特性参数;基于Bertotti损耗分离理论和实测数据,采用Levebverg-Marquard算法,建立计及直流偏置影响的磁致伸缩材料高频损耗计算模型,该模型采用多元参数回归方法,通过引入直流偏置相关项对损耗系数进行修正;多种工况下的损耗计算值与实验值对比分析表明了计及直流偏置影响的磁致伸缩材料高频动态损耗特性模型的准确性。 相似文献
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基于超磁致伸缩微驱动系统的应用,设计了一种多路输出逆变开关电源.该电源以脉宽调制芯片SG3525为核心,采用推挽拓扑转换结构,实现单输入直流电压转换为多路正负直流电压输出,提供给超磁致伸缩微驱动系统的驱动和传感电路.实际运行和测试表明该电源具有稳定性好、电流高、体积小、结构简单的特性,满足微驱动系统的工作要求. 相似文献
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针对电力机车对中频变压器低损耗、低噪声的设计要求,该文对中频变压器用铁心材料非晶合金的损耗与磁致伸缩特性开展深入研究.模拟中频变压器的实际工作状态,对非正弦激励下非晶合金的损耗特性进行测量.在此基础上,对传统的斯坦梅兹损耗计算公式进行修正,同时考虑到不同频率下损耗计算公式的通用性,对损耗计算公式的系数进行变系数改进.考虑中高频变压器的振动噪声问题,采用激光测试仪,对非晶合金铁心材料的磁致伸缩特性进行测试分析,并建立铁心材料磁致伸缩特性的预估模型.实验验证了所提损耗和磁致伸缩模型的有效性,为中高频变压器的优化设计提供理论依据. 相似文献