计及漏磁的堆栈式超磁致伸缩制动器多物理场耦合建模研究

堆栈式超磁致伸缩制动器（SGMA）因其能量密度高、响应速度快且便于提供稳定的偏置磁场而得到广泛应用。由于永磁体和超磁致伸缩材料相对磁导率极低,磁路中存在明显的磁场空间分布不均匀的现象,磁-机耦合导致其动力学相较于传统结构的制动器更为复杂。为了准确地预测SGMA的输出特性,该文基于有限元仿真搭建了计及漏磁的等效磁路,并结合Jiles-Atherton模型、非线性本构模型及考虑分布特性的结构动力学模型,借助Pspice电路仿真软件建立了超磁致伸缩制动器多物理场耦合动态模型。相较于传统的制动器多场耦合模型,所提模型能够更精准地分析磁路中的漏磁行为,并反映由磁场不均匀引起的力学分布特性。最后搭建制动器输出位移测试平台以验证模型的准确性,模型计算结果与实验结果吻合度良好,证明了所建立模型能有效表征SGMA的输入-输出特性。     

计及损耗的超磁致伸缩材料参数提取及有限元仿真应用

有限元法(FEM)是换能器设计的重要手段.超磁致伸缩换能器的核心振子——超磁致伸缩材料在应用中存在电磁损耗、机械损耗和磁机耦合损耗等.而现有的有限元仿真软件中的磁致伸缩模块无法对超磁致伸缩换能器进行多场耦合下的损耗的准确计算,且难以获取不同工况下的材料参数,给换能器的设计造成了较大的误差.因此相比压电模块,有限元仿真中...     

考虑超磁致伸缩材料非均匀性的大功率电声换能器阻抗特性

为了辐射更高的声功率,大功率超磁致伸缩电声换能器常采用多根超磁致伸缩棒材组合的结构,从而辐射更高声功率.现有的阻抗分析方式一般将超磁致伸缩棒材视作均匀一致的个体进行计算,然而该材料所采用的定向凝固制备方法存在固有缺陷,导致材料性能一致性不高,因此将棒材性能均匀化处理的阻抗分析并不准确.该文首先利用有限元仿真展示四根棒材参数互异所带来的阻抗影响.在使用分布参数法进行阻抗分析的基础上,进一步考虑每个棒材不同位置参数的差异.然后将棒材按单位长度进行微分,探究棒材不同位置参数互异带来的影响,以相同参数所占微元进行积分求和,进而分析得到换能器整体的阻抗.通过与传统集总参数模型和实验数据的拟合效果进行对比,可知该文所提出阻抗分析方法更准确,对换能器的设计有重要的指导意义.     

金属注射成型生物医用Ti-22Nb合金的表面形貌和细胞相容性（英文）

采用金属注射成型(MIM)工艺制备Ti-22Nb(质量分数,%)和商业纯钛(CP-Ti)参比样,并选取电弧熔炼后抛光的Ti-22Nb作为另一种参比样。采用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜和酶联免疫检测仪检测每组样品的表面拓扑结构和细胞相容性。结果显示,MIM工艺可以得到微米级粗糙度,而且采用混合元素粉而不是单一钛粉作为原料可以获得更高的表面粗糙度和比表面积。所有测试样品都不存在细胞毒性。人原代细胞在MIM Ti-22Nb样品表面(特别是在闭孔附近)的吸附效果更好。