超磁致伸縮電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器研究及應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:超磁致伸縮電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器研究及應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 超磁致伸縮材料是(Giant Magnetostrictive Material,GMM)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、輸出力大等顯著的特點(diǎn),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研究者的廣泛關(guān)注,其相應(yīng)的理論及應(yīng)用研究正日益廣泛,相關(guān)的各種應(yīng)用器件正被世界各地的研究者開發(fā)出來。 本文從超磁致伸縮材料的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用概況出發(fā),以國產(chǎn)的超磁致伸縮材料為基礎(chǔ),進(jìn)行了超磁致伸縮電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)及在流體控制元件中應(yīng)用的研究,探討了超磁致伸縮電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器常用的熱補(bǔ)償方法,并結(jié)合流體控制元件的具體特點(diǎn),采用熱補(bǔ)償管進(jìn)行熱補(bǔ)償。對超磁致伸縮電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器的靜動(dòng)態(tài)特性、電磁模型、機(jī)械模型、離散化模型、集中參數(shù)機(jī)電耦合模型作了理論分析,對超磁致伸縮電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了仿真分析,仿真結(jié)果表明本系統(tǒng)是穩(wěn)定的,仿真頻率響應(yīng)曲線與試驗(yàn)基本一致;通過對驅(qū)動(dòng)磁場的分布規(guī)律進(jìn)行了仿真,得出了設(shè)計(jì)均勻磁場的基本參數(shù),為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了依據(jù)。最后進(jìn)行了超磁致伸縮電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器實(shí)驗(yàn)研究,采用壓力傳感器測出了GMA的輸出壓力響應(yīng)曲線,從實(shí)驗(yàn)曲線可以看出:輸入電流幅值和輸入電流頻率對轉(zhuǎn)換器輸出力的影響,輸出力與輸入電流幅值基本呈線性關(guān)系,輸出力隨輸入電流頻率的變化而變化;測量了GMA電磁場的電磁感應(yīng)強(qiáng)度,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明GMM棒處的磁場均勻度較好,所得實(shí)驗(yàn)數(shù)掘與電磁場仿真分布曲線基本吻合。對以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了定性分析,為超磁致伸縮電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步的理論和實(shí)驗(yàn)研究積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。論文各章節(jié)的內(nèi)容如下: 第一章回顧了超磁致伸縮材料的歷史發(fā)展進(jìn)程、磁致伸縮機(jī)理及主要性能特點(diǎn),闡述了超磁致伸縮材料在國內(nèi)外的研究發(fā)展概況,,對課題研究的意義及課題研究的主要內(nèi)容作了介紹。 第二章著重講述了超磁致伸縮電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)研制,熱變形補(bǔ)償結(jié)構(gòu)原理研究、GMA電結(jié)構(gòu)研究、偏置磁場及電磁路研究,并對超磁致伸縮電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器的一些研制依據(jù)作了探討。 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第三章是對GMA的定性理論分析,論述了超磁致伸縮電一機(jī)械轉(zhuǎn)換器的各 利‘模型,包括靜、動(dòng)態(tài)特性及機(jī)械模型、電磁模型等等,還就有限元法、有限差 分法等數(shù)值計(jì)算方法在GMA研究中的應(yīng)用作了理論探討,得出了一些相關(guān)的磁 場分布曲線。 第四章是超磁致伸縮電一機(jī)械轉(zhuǎn)換器的綜合實(shí)驗(yàn)研究,包括GMA的輸出力 實(shí)驗(yàn)研究、GMA的電磁場特性實(shí)驗(yàn)研究、GMA輸入輸出特性實(shí)驗(yàn)研究等等, 并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果作了分析。 第五章對論文全文進(jìn)行了總結(jié),并對以后GMM的研究思路和發(fā)展前景作了 一些展望。
【關(guān)鍵詞】:超磁致伸縮材料 電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器 GMM特性研究 GMA熱補(bǔ)償 GMA模型 電液伺服閥
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2003
【分類號】:TH867.91
【目錄】:
- 中文摘要2-4
- ABSTRACT4-6
- 目錄6-8
- 第一章 緒論8-27
- 1.1 超磁致伸縮材料性能及應(yīng)用機(jī)理8-12
- 1.1.1 超磁致伸縮材料主要特點(diǎn)8-9
- 1.1.2 超磁致伸縮材料應(yīng)用機(jī)理9-11
- 1.1.3 超磁致伸縮材料效應(yīng)11-12
- 1.2 超磁致伸縮材料研究概況12-23
- 1.2.1 GMM理論研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 GMM應(yīng)用研究概況13-23
- 1.3 選題意義及研究內(nèi)容23-26
- 1.3.1 選題意義23-25
- 1.3.2 課題研究內(nèi)容25-26
- 1.4 本章小結(jié)26-27
- 第二章 超磁致伸縮電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)研究27-38
- 2.1 GMM電-機(jī)械結(jié)構(gòu)27-28
- 2.2 GMA工作原理28-31
- 2.3 熱補(bǔ)償結(jié)構(gòu)研究31-34
- 2.3.1 熱補(bǔ)償理論研究31-32
- 2.3.2 熱補(bǔ)償結(jié)構(gòu)研制32-34
- 2.4 電磁結(jié)構(gòu)研究34-37
- 2.4.1 線圈結(jié)構(gòu)34-35
- 2.4.2 電磁路結(jié)構(gòu)35-36
- 2.4.3 位移放大結(jié)構(gòu)研究36-37
- 2.5 本章小結(jié)37-38
- 第三章 超磁致伸縮電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器理論分析38-58
- 3.1 靜動(dòng)態(tài)特性研究38-44
- 3.1.1 靜態(tài)特性38-40
- 3.1.2 動(dòng)態(tài)特性40-42
- 3.1.3 動(dòng)態(tài)響應(yīng)仿真42-44
- 3.2 GMA電磁場研究44-57
- 3.2.1 電磁場計(jì)算理論44-45
- 3.2.2 電磁場微風(fēng)方程45-46
- 3.2.3 電磁場模型46-47
- 3.2.4 機(jī)械模型47-48
- 3.2.5 耦合模型48-49
- 3.2.6 離散化模型49-50
- 3.2.7 GMA電磁場計(jì)算50-57
- 3.3 本章小結(jié)57-58
- 第四章 超磁致伸縮電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器實(shí)驗(yàn)研究58-65
- 4.1 GMA實(shí)驗(yàn)原理與結(jié)果58-63
- 4.1.1 實(shí)驗(yàn)原理58-59
- 4.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果59-63
- 4.2 GMA驅(qū)動(dòng)電液伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)63-64
- 4.3 本章小結(jié)64-65
- 第五章 結(jié)論與展望65-68
- 5.1 結(jié)論65-66
- 5.2 展望66-68
- 參考文獻(xiàn)68-74
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74-75
- 致謝75
【引證文獻(xiàn)】
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 孫樂;超磁致伸縮材料的本構(gòu)理論研究[D];蘭州大學(xué);2007年
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條
1 陳津;含柔性放大臂的超磁致伸縮高速點(diǎn)膠閥研究[D];中南大學(xué);2011年
2 梁俊虎;基于有限元法的超磁致伸縮換能器磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年
3 薛淼;超磁致伸縮材料在換能器中的應(yīng)用研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2007年
4 胡愛娣;超磁致伸縮致動(dòng)器的輸出特性模型與虛擬測試技術(shù)研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2007年
5 桂禮飛;超磁致伸縮精密位移驅(qū)動(dòng)器的熱分析與控制[D];浙江大學(xué);2008年
6 鄒波;超磁致伸縮執(zhí)行器自感知方法與實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2010年
7 張士軍;超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)噴射點(diǎn)膠閥的溫度場分析與調(diào)控[D];中南大學(xué);2012年
8 劉彥偉;基于超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)的膠液噴射分配器研究[D];中南大學(xué);2008年
本文關(guān)鍵詞:超磁致伸縮電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器研究及應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:327220
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