發(fā)布時(shí)間：2021-05-26 15:07

　　磁電層合材料由磁致伸縮材料和壓電材料結(jié)合而成,具有強(qiáng)磁電耦合效應(yīng),在層合材料上外加磁場(chǎng)產(chǎn)生電極化的正磁電效應(yīng)以及在層合材料上施加外電場(chǎng)產(chǎn)生磁極化的逆磁電效應(yīng)構(gòu)成了磁電耦合效應(yīng),這種磁電轉(zhuǎn)換效應(yīng)受到人們廣泛的關(guān)注。正逆磁電效應(yīng)應(yīng)表現(xiàn)出來(lái)的強(qiáng)磁電效應(yīng)使得磁電層合材料在傳感、驅(qū)動(dòng)、微波通信等各領(lǐng)域有很重要的地位。本文基于壓電層和磁致伸縮層的本構(gòu)關(guān)系,針對(duì)磁致伸縮材料/壓電材料非對(duì)稱(chēng)雙層磁電層合結(jié)構(gòu)建立起非線(xiàn)性正逆磁電耦合系數(shù)理論模型,并進(jìn)一步對(duì)磁電耦合系數(shù)在不同應(yīng)力,溫度,外磁場(chǎng),材料厚度比下的結(jié)果進(jìn)行研究。首先,針對(duì)磁致伸縮/壓電非對(duì)稱(chēng)雙層磁電復(fù)合結(jié)構(gòu),基于材料的本構(gòu)關(guān)系的基礎(chǔ)上,再結(jié)合超磁致伸縮材料溫度、磁場(chǎng)、應(yīng)力的非線(xiàn)性本構(gòu)關(guān)系,根據(jù)磁電復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)引起了彎曲形變,建立了雙層低頻狀態(tài)下非線(xiàn)性靈敏度以及磁力電熱耦合下的磁電電場(chǎng)系數(shù)的理論模型。選取磁致伸縮材料和壓電材料制備雙層非對(duì)稱(chēng)磁電復(fù)合結(jié)構(gòu)樣品,測(cè)量了不同溫度和偏置磁場(chǎng)下的靜態(tài)磁電系數(shù)驗(yàn)證理論推導(dǎo)的正確性。將該模型退化到無(wú)應(yīng)力作用下的磁電系數(shù)模型,模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果在定性和定量上均具有較好的一致性,證實(shí)了模型的有效性。在此... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 磁電復(fù)合材料研究背景
        1.1.1 磁致伸縮材料
        1.1.2 壓電材料
        1.1.3 磁電復(fù)合材料
    1.2 磁電效應(yīng)研究背景與方法
        1.2.1 正逆磁電效應(yīng)
        1.2.2 彎曲磁電效應(yīng)
        1.2.3 磁電效應(yīng)研究方法
    1.3 磁電復(fù)合材料的應(yīng)用
        1.3.1 磁場(chǎng)傳感器
        1.3.2 磁電傳感器
        1.3.3 磁電倍頻器
        1.3.4 生物醫(yī)學(xué)器件
    1.4 課題創(chuàng)新點(diǎn)與論文安排
2. 雙層磁電傳感器磁電系數(shù)和靈敏度的非線(xiàn)性模型
    2.1 非線(xiàn)性雙層靜態(tài)磁電效應(yīng)的理論模型建立
    2.2 模型的有效性驗(yàn)證
    2.3 模型預(yù)測(cè)結(jié)果
        2.3.1 磁電電場(chǎng)系數(shù)分析
        2.3.2 靈敏度分析
    2.4 本章小結(jié)
3. 雙層磁電層合材料彎曲諧振下非線(xiàn)性逆磁電耦合效應(yīng)研究
    3.1 彎曲諧振非線(xiàn)性逆磁電效應(yīng)的等效電路模型建立
        3.1.1 電流等效電路
        3.1.2 逆磁電耦合系數(shù)
    3.2 等效電路模型的有效性驗(yàn)證
    3.3 預(yù)測(cè)結(jié)果討論
    3.4 總結(jié)
4. 雙層磁電結(jié)構(gòu)逆磁電效應(yīng)的雙峰現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)研究以及器件設(shè)計(jì)
    4.1 雙層磁電復(fù)合材料逆磁電系數(shù)實(shí)驗(yàn)
        4.1.1 雙層磁電復(fù)合材料的制備
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建
        4.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.2 壓電報(bào)警器的設(shè)計(jì)
        4.2.1 壓電報(bào)警器構(gòu)型設(shè)計(jì)
        4.2.2 結(jié)果分析
    4.3. 磁電傳感器
        4.3.1 磁電傳感器構(gòu)型設(shè)計(jì)
        4.3.2 結(jié)果分析
    4.4 結(jié)論
5. 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]單相ABO3型多鐵材料的磁電耦合及磁電性質(zhì)研究[J]. 仲崇貴,蔣青,方靖淮,葛存旺.  物理學(xué)報(bào). 2009(05)
[2]磁電復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 李擴(kuò)社,李紅衛(wèi),嚴(yán)輝,于敦波,張國(guó)成.  稀有金屬. 2008(03)
[3]超導(dǎo)量子干涉儀發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 陳林,李敬東,唐躍進(jìn),任麗.  低溫物理學(xué)報(bào). 2005(S1)
[4]提拉法Terfenol－D中的復(fù)合相結(jié)構(gòu)研究[J]. 張一玲,李強(qiáng)2袁潤(rùn)章,陳煥矗,孫大亮.  武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1996(03)

碩士論文
[1]雙層非對(duì)稱(chēng)磁電結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性磁電耦合理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李夢(mèng)菡.中國(guó)計(jì)量大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3206584