超磁致伸縮換能器預應力優(yōu)化設計方法研究
本文選題:超磁致伸縮換能器 切入點:預應力 出處:《振動.測試與診斷》2017年01期
【摘要】:為優(yōu)化超磁致伸縮換能器的工作性能、提高輸出振幅,基于預應力對磁致伸縮效應的作用機理,建立了飽和磁致伸縮系數(shù)與預應力的關系模型。提出磁致伸縮靈敏度的概念,建立其與預應力和外磁場強度之間關系的理論模型。以超聲換能器輸出振幅最大為目標,提出以磁致伸縮平均靈敏度最大為準則的最佳預應力值確定方法。實驗結果表明:隨著預應力的增大,磁致伸縮平均靈敏度存在極大值,該預應力可在一定驅(qū)動磁場強度下獲得最大的超聲振幅,由此驗證了磁致伸縮靈敏度模型的正確性和最佳預應力確定方法的可行性。提出的最佳預應力模型對超磁致伸縮換能器設計中預應力的選擇具有指導意義,有助于大振幅超磁致伸縮換能器的設計及應用。
[Abstract]:In order to optimize the working performance of the giant magnetostrictive transducer and increase the output amplitude, a model of the relationship between the saturation magnetostrictive coefficient and the prestress is established based on the mechanism of prestress on the magnetostrictive effect, and the concept of magnetostrictive sensitivity is proposed. The theoretical model of the relationship between the ultrasonic transducer output amplitude and the prestressing force and the external magnetic field intensity is established, and the maximum output amplitude of the ultrasonic transducer is taken as the target. A method for determining the optimum prestress value based on the maximum magnetostrictive average sensitivity is proposed. The experimental results show that with the increase of the prestress, there is a maximum value in the magnetostrictive average sensitivity. The prestressing force can obtain the maximum ultrasonic amplitude under certain driving magnetic field intensity. The validity of the magnetostrictive sensitivity model and the feasibility of the optimal prestress determination method are verified. The proposed optimal prestress model is of guiding significance for the selection of prestress in the design of giant magnetostrictive transducer. It is helpful to the design and application of giant magnetostrictive transducer with large amplitude.
【作者單位】: 清華大學精密超精密制造裝備及控制北京市重點實驗室;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51475260) 北京市自然科學基金資助項目(3141001)
【分類號】:TB552;TG663
【參考文獻】
相關期刊論文 前4條
1 袁惠群;李瑩;李東;梁明軒;孟凡興;;超磁致伸縮微致動器車削系統(tǒng)建模與控制[J];振動.測試與診斷;2014年02期
2 張承龍;馮平法;吳志軍;;旋轉超聲加工振幅與實際切削深度特性研究[J];兵工學報;2013年07期
3 李明范;項占琴;呂福在;;超磁致伸縮換能器磁路設計及優(yōu)化[J];浙江大學學報(工學版);2006年02期
4 郭沛飛,賈振元,楊興,齊薇;壓磁效應及其在傳感器中的應用[J];壓電與聲光;2001年01期
【共引文獻】
相關期刊論文 前10條
1 蔡萬寵;馮平法;郁鼎文;;超磁致伸縮換能器預應力優(yōu)化設計方法研究[J];振動.測試與診斷;2017年01期
2 高曉輝;劉永光;裴忠才;;超磁致伸縮作動器磁路優(yōu)化設計[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2016年09期
3 鄧正泉;張愛家;王秒;張彥哲;朱永偉;;超聲復合電加工振動參數(shù)檢測控制與試驗研究[J];電加工與模具;2016年04期
4 周先勝;何思龍;李晉川;王柏弋;鄒遠文;黃學進;;壓磁損耗效應及其在傳感技術中的應用[J];自動化應用;2016年07期
5 陳杰;朱正吼;趙輝;;FeCuNbSiBV非晶納米晶合金帶材壓磁特性研究[J];功能材料;2015年19期
6 曹海龍;朱石堅;樓京俊;楊理華;李超博;;超磁致伸縮作動器的磁路設計與仿真分析[J];艦船科學技術;2015年06期
7 周小明;趙輝;朱正吼;杜康;;Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶合金帶材的壓磁特性[J];南昌大學學報(理科版);2015年02期
8 王瑛;張璋;周尚;;基于磁阻抗測量法的應力傳感器[J];儀表技術與傳感器;2015年03期
9 ZHANG Chongyuan;WU Manlu;CHEN Qunce;LIAO Chunting;;Piezomagnetic In-situ Stress Monitoring and its Application in the Longmenshan Fault Zone[J];Acta Geologica Sinica(English Edition);2014年05期
10 付遠;朱正吼;喬寶英;;FeCuNbSiB粉體/丁基膠復合薄膜力敏特性[J];功能材料;2013年24期
【二級參考文獻】
相關期刊論文 前8條
1 袁惠群;孫華剛;李東;李巖;;超磁致伸縮換能器的磁滯非線性動力學仿真[J];力學與實踐;2009年03期
2 王湘江;王興松;;超磁致伸縮驅(qū)動器建模及其遲滯補償[J];儀器儀表學報;2007年05期
3 鄔義杰,項占琴;基于超磁致伸縮材料的活塞異形銷孔加工原理研究[J];浙江大學學報(工學版);2004年09期
4 鄔義杰,劉楚輝;超磁致伸縮驅(qū)動器設計方法的研究[J];浙江大學學報(工學版);2004年06期
5 呂福在,項占琴,戚宗軍,程耀東;稀土超磁致伸縮材料高速強力電磁閥的研究[J];內(nèi)燃機學報;2000年02期
6 王祁,聶偉,于航;幾種智能傳感器簡介[J];傳感器技術;1998年04期
7 呂惠民,田敬民;壓力傳感器的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];半導體技術;1998年02期
8 吳安國;磁致伸縮型非晶磁性傳感器──磁性傳感器的現(xiàn)狀和未來(二)[J];磁性材料及器件;1994年03期
【相似文獻】
相關期刊論文 前6條
1 金捷;;超磁致伸縮換能器的實驗研究[J];包鋼科技;2008年S1期
2 孫華剛;袁惠群;馮廣斌;曹登慶;;用于非圓切削的超磁致伸縮換能器耦合磁彈性模型[J];中國機械工程;2009年18期
3 王亞普;龍士國;;溫度對磁致伸縮換能器動態(tài)輸出特性的影響[J];壓電與聲光;2014年02期
4 顧煜炯;磁致伸縮換能器材料的物理特性[J];現(xiàn)代電力;1998年03期
5 ;磁致伸縮換能器材料磁性能的加工控制[J];儀表材料;1971年05期
6 ;[J];;年期
相關會議論文 前2條
1 袁惠群;李鶴;劉永熙;楊李色;聞邦椿;;超磁致伸縮換能器的聲輻射特性實驗[A];振動利用技術的若干研究與進展——第二屆全國“振動利用工程”學術會議論文集[C];2003年
2 袁惠群;孫華剛;潘冬花;楊李色;;具有磁滯回非線性特性的超磁致伸縮換能器響應分析[A];第十二屆全國非線性振動暨第九屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術會議論文集[C];2009年
相關博士學位論文 前2條
1 孫華剛;超磁致伸縮換能器耦合磁彈性理論及車削加工應用研究[D];東北大學;2008年
2 鄭加駒;超磁致伸縮換能器滯回非線性模型的研究[D];天津大學;2009年
相關碩士學位論文 前10條
1 李志丹;磁致伸縮換能器驅(qū)動電源的設計與制作[D];河北工業(yè)大學;2015年
2 白娟;稀土-鐵材料磁致伸縮換能器的結構設計與特性分析[D];河北工業(yè)大學;2015年
3 薛胤龍;超磁致伸縮換能器多場耦合非線性模型及其數(shù)值分析[D];河北工業(yè)大學;2015年
4 楊蔚檸;偏置磁場對稀土超磁致伸縮換能器性能的影響研究[D];湘潭大學;2016年
5 李要;稀土超磁致伸縮換能器的動態(tài)特性及其應用[D];湘潭大學;2010年
6 楊貴新;超磁致伸縮換能器驅(qū)動系統(tǒng)的設計[D];河北工業(yè)大學;2006年
7 涂林;陣列式稀土超磁致伸縮換能器的動態(tài)特性研究[D];湘潭大學;2011年
8 梁俊虎;基于有限元法的超磁致伸縮換能器磁路結構設計及實驗研究[D];河北工業(yè)大學;2011年
9 谷東光;超磁致伸縮換能器的磁場和溫度場分析及其結構設計[D];河北工業(yè)大學;2012年
10 袁婭;稀土超磁致伸縮換能器結構設計及性能優(yōu)化[D];湘潭大學;2013年
,本文編號:1686276
本文鏈接:http://www.lk138.cn/kejilunwen/jiagonggongyi/1686276.html