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《超磁致伸縮換能器系統(tǒng)特性的建模與實(shí)驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要超磁致伸縮材料是一種新型的稀土功能材料，具有磁致伸縮應(yīng)變大、響應(yīng)速度快、能量密度高、輸出力大等顯著特點(diǎn)，它以其優(yōu)異的性能和良好的應(yīng)用前景而得到了世界各國(guó)研究者們的普遍關(guān)注，其相應(yīng)的理論和應(yīng)用研究正廣泛進(jìn)行，各種應(yīng)用器件的開發(fā)正成為人們研究的熱點(diǎn)。本論文從課題組現(xiàn)行研制的超磁致伸縮換能器出發(fā)，進(jìn)行了換能器輸入輸出特性的理論研究與實(shí)驗(yàn)研究，力求得到超磁致伸縮換能器更為普遍意義上的數(shù)學(xué)模型，從而為超磁致伸縮器件的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)與方法，指導(dǎo)超磁致伸縮器件的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。論文首先對(duì)超磁致伸縮材料的特點(diǎn)、特性、器件開發(fā)現(xiàn)狀、理論研究現(xiàn)狀作了詳細(xì)論述，然后在下
2、面幾個(gè)方面作了進(jìn)一步研究：1．采用有限元軟件模擬了△E效應(yīng)對(duì)超磁致伸縮棒縱振基頻的影響，并定量分析了各種因素對(duì)磁場(chǎng)均勻度的影響大小。2．利用壓應(yīng)力下材料的磁致伸縮與磁化強(qiáng)度的關(guān)系，模擬了課題組研制的換能器中超磁致伸縮材料的磁致伸縮性能。3．根據(jù)磁致伸縮產(chǎn)生的機(jī)理，結(jié)合材料力學(xué)及有限元中軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)離散化的相關(guān)公式，推導(dǎo)出超磁致伸縮換能器的靜態(tài)輸入輸出模型。并利用現(xiàn)有的有限元分析軟件ANSYS模擬了換能器輸入電流與輸出位移的關(guān)系曲線。4．對(duì)超磁致伸縮換能器基于物理規(guī)律建立起動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型和仿真模型，通過(guò)仿真得到系統(tǒng)的響應(yīng)曲線及各主要參數(shù)對(duì)換能器動(dòng)態(tài)特
3、性的影響規(guī)律。5．對(duì)課題組研制的超磁致伸縮換能器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，撿驗(yàn)了靜態(tài)特性模型與動(dòng)態(tài)特性模型建立的正確與否，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)找到了現(xiàn)有設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。關(guān)鍵詞：超磁致伸縮換能器；系統(tǒng)特性；數(shù)學(xué)模型；有限元分析；仿真模型；磁機(jī)耦合。ABSTRACTThegiantmagnetostricfivematerialisan6wfunctionalmaterial，whichhasllighmagnetostriction、rapidresponsevelocity、greatenergydensity，aswellasbigoutputforce．Beca
4、useofthechoicenesspropertiesoftheGMM，manyresearchersoftheworldcountriesnowhavetakenpartinstudyingit．Inthemeantime，itscorrespondingtheoryandapplicationsstudiesarebeingprocessed．Inthisthesis，theinput—outputcharacteristicsofgreatmagnetostrictivetransducerarediscussed．Thepurposeofr
5、easeachistogetuniversalmathematicalmodelofgreatmagnetostrictivetransducer，whichcanprovidefltheoreticbasisforthedesignofmagnetostrictiveinstrument．Firstlythethesishasadiscussinaboutcharacteristicandperformanceofthe百antmagnetostrictivematerial、theactualityofinstrumentexploitation
6、andthestateofacademicstudiesindetail．Moreover，ithasfartherdiscussionsinthefollowingaspects：1．SimulatetheinfluencethatAEoffectactonmagnetostrictiverodbythelimitedcellsoftwareandAnalysetheinfluencingfactoraboutthemagneticfieldequality．2．Simulatethemagnetostrictivecapacityoftheexp
7、loyingmagnetostrictiverodbymakinguseoftherelationbetweenmagnetostrictionandmagnetizationintensity．3．AccordingtothemagnetostrictivemachanismandtherelatedformulasthatareinTHEhL^：rERIALMACHANICSandTHELIMnEDCELL，dedUcethestaticstateinput—outputmodelofgiantmagnetostrictivetransducer
8、andsimulatetherelativecurvebetweenstaticinputsignaland
