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计及涡流效应和应力变化的超磁致伸缩换能器的动态模型 总被引:4,自引:3,他引:4
文中在Jiles—Atherton磁滞模型和换能器振动系统的结构动力学原理的基础上,考虑交流驱动时的涡流效应和应力状态的变化,建立了超磁致伸缩换能器的磁弹性动态模型。对换能器系统不同工作情况进行模型的仿真计算并与实验结果对比,发现模型与实验吻合较好。说明所建立的动态模型能较好地描述换能器系统输出应变与驱动磁场之间的关系。根据模型的计算结果拟合出了换能器系统的伯德图,用于指导对换能器系统进行频率跟踪控制。 相似文献
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粘结Sm-Dy-Fe合金的磁致伸缩性能研究 总被引:5,自引:0,他引:5
采用粘结法制备了Sm_(1-x)Dy_xFe_2合金样品,测量了粘结合金样品的静态磁致伸缩、动态磁致伸缩系数、增量磁导率和磁-机械耦合系数,研究了磁致伸缩性能等随磁场H的变化规律。发现当x<0.12时合金的低场磁致伸缩随x的增加而增加,高场磁致伸缩随x的增加而降低。棒状Sm_(0.88)Dy_(0.12)Fe_2合金在H=200kA/m时的磁致伸缩达405×10~(-6),磁-机械耦合系数和动态磁致伸缩系数分别达到0.34和1.28nm/A,因而粘结Sm_(0.88)Dy_(0.12)Fe_2合金具有一定的实用价值。 相似文献
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巨磁致伸缩材料的磁致伸缩模型与计算 总被引:3,自引:1,他引:3
应用在应力作用下的磁致伸缩系数与磁化强度的关系,建立了磁致伸缩的计算模型,结合器件的实际结构,采用有限元方法,计算了磁致伸缩棒在应力作用下的磁致伸缩,计算结果与实验值符合,分析表明,采用该模型得到的计算结果能够较准确地反映材料在工作状态下的磁致伸缩。 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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应用混合遗传算法的超磁致伸缩致动器磁滞模型的参数辨识 总被引:2,自引:7,他引:2
针对遗传算法爬山能力差的弱点,该文把信赖域算法作为一个与选择、交叉和变异平行的算子,嵌入到遗传算法中,得到一种混合计算智能算法。该方法兼顾了遗传算法和信赖域算法的长处,既有较快的收敛速度,又能以非常大的概率求得最优解。应用该混合遗传算法对超磁致伸缩致动器的磁滞非线性动态模型进行参数辨识,仿真和实验研究表明,该算法能有效地辨识非线性系统的非线性参数,并具有一定的抗噪声能力。 相似文献
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超磁致伸缩致动器的磁滞非线性动态模型 总被引:24,自引:6,他引:24
超磁致伸缩致动器的输入磁场与输出应变存在着磁滞非线性。为了控制及使用致动器,必须建立其准确的数学模型。该文基于Jiles—Atherton磁滞模型、二次畴转模型、非线性压磁方程和致动器结构动力学原理,建立了超磁致伸缩致动器的磁滞非线性动态模型。应用该模型对致动器的输出应变进行计算,计算结果与实验结果符合较好,验证了模型的正确性和实用性。 相似文献
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压电振动能量采集器在无线传感器、嵌入式医疗设备、微电子机械系统(MEMS)、物联网(IoT)器件等低功率设备的供电中有广泛的应用前景,其中分段悬臂梁采集器因具有低频宽带、微尺寸和多方向采集等潜在优点而成为研究热点。评述了分段悬臂梁压电能量采集器及其理论建模的最新研究进展,介绍了压电能量采集原理及典型结构,梳理了各种分段悬臂直梁和角梁采集器的类型和结构特点,比较分析了其输出电压、输出功率和工作频率等性能,讨论了采集器的现有建模和求解方法的优缺点和难点,指出了应用面临的供应挑战。最后,总结了该能量采集技术目前存在的问题,并展望了其未来发展方向。 相似文献
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利用Galfenol的逆磁致伸缩效应并通过分流元件调整其声子晶体带隙,以实现有效减振具有重要现实意义。基于磁致伸缩本构方程、Armstrong模型、法拉第定律、传递矩阵法和Bloch定理,推导了含分流电路的Galfenol有效弹性模量表达式,并建立其声子晶体振动模型。模型计算结果与实验结果对比表明,该模型能提供有效弹性模量随频率和分流电容变化的合理数据趋势,并能预测Galfenol参数随应力变化的非线性特性。分析了该声子晶体在开路下,其布喇格带隙(BBG)衰减常数峰值和截止频率随应力的变化规律,确定了器件减振的最佳工作点;分析了该声子晶体在不同分流电容和应力下的BBG、共振带隙(RBG)及其共振公共带隙(RCBG)特性,结果表明,较小分流电容、较大磁机耦合因子和较大电感可显著提高器件减振性能。 相似文献