面內(nèi)磁場(chǎng)測(cè)量在電法勘探、航磁探測(cè)、周界安全等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。磁電傳感器因具有響應(yīng)頻率范圍寬、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),在磁探測(cè)領(lǐng)域表現(xiàn)突出。傳統(tǒng)的面內(nèi)磁場(chǎng)幅值測(cè)量方法是使兩個(gè)相互垂直的單軸磁電傳感器同時(shí)工作,并在后期進(jìn)行計(jì)算得出最終結(jié)果。這不僅需要額外的電路支持,還會(huì)因安裝精度不足而引入非正交誤差。針對(duì)現(xiàn)有問題,本文設(shè)計(jì)了一種具有高各向同性的磁電傳感器,旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)面內(nèi)磁場(chǎng)幅值的直接測(cè)量。首先,本文設(shè)計(jì)與制備了基于環(huán)形嵌套結(jié)構(gòu)的磁電復(fù)合材料�？紤]磁電性能、工藝難度和制作成本,選用具有優(yōu)異性能的PZT-5H和Terfenol-D作為壓電相和磁致伸縮相的材料。利用環(huán)氧樹脂與固化劑混合后的粘合作用,使兩種環(huán)形材料嵌套在一起,經(jīng)過抽真空、按壓、靜置、固化、焊接等流程,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)樣品的制備。然后,對(duì)環(huán)形嵌套結(jié)構(gòu)的Terfenol-D/PZT磁電復(fù)合材料進(jìn)行模擬研究。本文通過有限元仿真軟件,研究了材料體積比、偏置磁場(chǎng)大小、交流磁場(chǎng)大小及其頻率對(duì)磁電各向同性的影響。根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果,本文建立了基于彈性力學(xué)原理的理論模型,推導(dǎo)出了環(huán)形結(jié)構(gòu)磁電復(fù)合材料各向同性比的計(jì)算公式,解釋了其對(duì)磁場(chǎng)方向的依賴特性,為... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

(a)磁致伸縮曲線；(b)各磁化階段磁疇分布規(guī)律示意圖

影響材料的耦合性能。因此，需要將粘合后的材料放入真空包裝袋，并用真空機(jī)進(jìn)行初步吸除氣泡處理（圖2-4(c)）。上述全部過程需在 3~6 分鐘內(nèi)結(jié)束，隨后膠體開始固化。該過程中用到的真空包裝機(jī)能夠數(shù)字化設(shè)置封口強(qiáng)度，一鍵式全自動(dòng)封口，抽真空到額定標(biāo)準(zhǔn)-0.07MPa 即自動(dòng)停止，操作簡(jiǎn)便、封口迅速，有效減少材料膠層氣泡。圖 2-4 材料制備流程為了防止膠體固化過程中 PZT 與 Terfenol-D 錯(cuò)位，將粘合好的材料置于水平無磁的純銅基板上（圖 2-4(d)），用相同的銅塊蓋于材料上方，使材料均勻受力

論與分析各向同性的仿真結(jié)果及材料對(duì)外加磁場(chǎng)應(yīng)力時(shí)，其會(huì)產(chǎn)生額外的電荷，這些電的固體，應(yīng)力也會(huì)引起成比例的應(yīng)變[42與其體積應(yīng)變 θ 也有相似的比例關(guān)系。 可寫成：= 。對(duì)于壓力和張力來說，它們的符號(hào)相應(yīng)變?yōu)樨?fù)值。但在本文研究的模型當(dāng)中體積應(yīng)變?nèi)〗^對(duì)值。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
[1]疊層磁電復(fù)合材料PZT/Terfenol-D相位特征的研究[D]. 馬遠(yuǎn)君.陜西師范大學(xué) 2016
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本文編號(hào)：3076604