机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2012年
13期
146-151
,共6页
陶孟仑%陈定方%卢全国%舒亮%赵亚鹏
陶孟崙%陳定方%盧全國%舒亮%趙亞鵬
도맹륜%진정방%로전국%서량%조아붕
超磁致伸缩材料%涡流损耗%叠堆结构%涡流截止频率%麦克斯韦方程组
超磁緻伸縮材料%渦流損耗%疊堆結構%渦流截止頻率%麥剋斯韋方程組
초자치신축재료%와류손모%첩퇴결구%와류절지빈솔%맥극사위방정조
超磁致伸缩材料Terfenol-D以其大磁致伸缩系数、快速时间响应及高能量密度的特点较广泛应用于高频动态领域,如超声换能器及振动主动控制结构等.磁性材料在高频磁场驱动条件下会产生涡流损耗,工作频率越高,涡流损耗越大,导致超磁致伸缩器件的输出功率显著降低.通过分析影响涡流损耗大小的关键性因素涡流截止频率与集肤深度,得到有效抑制涡流损耗的方式包括降低材料的电导率以及采用叠堆结构材料.采用经典的基于麦克斯韦方程组的涡流损耗模型,分析高频条件下磁场在整体结构与叠堆结构内部的分布,并通过试验比较两种超磁致伸缩材料结构的涡流损耗对材料阻抗频谱曲线、振动幅度的影响.试验结果显示叠堆结构的超磁致伸缩材料能够大幅度地抑制涡流损耗,其模型与试验结果相吻合.
超磁緻伸縮材料Terfenol-D以其大磁緻伸縮繫數、快速時間響應及高能量密度的特點較廣汎應用于高頻動態領域,如超聲換能器及振動主動控製結構等.磁性材料在高頻磁場驅動條件下會產生渦流損耗,工作頻率越高,渦流損耗越大,導緻超磁緻伸縮器件的輸齣功率顯著降低.通過分析影響渦流損耗大小的關鍵性因素渦流截止頻率與集膚深度,得到有效抑製渦流損耗的方式包括降低材料的電導率以及採用疊堆結構材料.採用經典的基于麥剋斯韋方程組的渦流損耗模型,分析高頻條件下磁場在整體結構與疊堆結構內部的分佈,併通過試驗比較兩種超磁緻伸縮材料結構的渦流損耗對材料阻抗頻譜麯線、振動幅度的影響.試驗結果顯示疊堆結構的超磁緻伸縮材料能夠大幅度地抑製渦流損耗,其模型與試驗結果相吻閤.
초자치신축재료Terfenol-D이기대자치신축계수、쾌속시간향응급고능량밀도적특점교엄범응용우고빈동태영역,여초성환능기급진동주동공제결구등.자성재료재고빈자장구동조건하회산생와류손모,공작빈솔월고,와류손모월대,도치초자치신축기건적수출공솔현저강저.통과분석영향와류손모대소적관건성인소와류절지빈솔여집부심도,득도유효억제와류손모적방식포괄강저재료적전도솔이급채용첩퇴결구재료.채용경전적기우맥극사위방정조적와류손모모형,분석고빈조건하자장재정체결구여첩퇴결구내부적분포,병통과시험비교량충초자치신축재료결구적와류손모대재료조항빈보곡선、진동폭도적영향.시험결과현시첩퇴결구적초자치신축재료능구대폭도지억제와류손모,기모형여시험결과상문합.
