發(fā)布時(shí)間：2021-07-12 10:02

　　鐵磁型高阻尼合金由于具有溫度不敏感性（-200～380℃）、高阻尼穩(wěn)定性、適用振幅區(qū)域?qū)挘ㄓ绕涫窃诘驼穹鶇^(qū)域下）、價(jià)格低廉等特性,因而有望在交通運(yùn)輸、船艦、航空航天等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,特別是在極端條件下的應(yīng)用,例如核反應(yīng)堆和潛艇發(fā)動(dòng)電機(jī)等高溫環(huán)境以及人造衛(wèi)星工作的太空環(huán)境（-100～100℃）。鐵磁型高阻尼合金在這些振動(dòng)環(huán)境中應(yīng)用不僅可以有效降低阻尼減振器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、而且可以節(jié)約原料和制備成本。然而,相比基于晶界滑移機(jī)制的高阻尼合金（如Mn-Cu合金,阻尼值Q-1～0.05）,鐵磁阻尼合金的阻尼值相對較低（Q-1～0.01）,因而有必要探索新的高阻尼鐵磁合金,并研究元素組成成分、制備工藝對阻尼性能的影響和機(jī)制。Fe-Ga合金是新一代的磁致伸縮材料,其良好的力學(xué)性能和磁致伸縮性能,彌補(bǔ)了以Fe-Al和Ni基為代表的低磁致伸縮系數(shù)傳統(tǒng)磁致伸縮材料和以Tb-Dy-Fe為代表的低力學(xué)性能超磁致伸縮材料之間的不足,故自21世紀(jì)初由美國海軍國家實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)以來一直備受科研人員關(guān)注和重視。由于磁機(jī)械滯后損耗與磁致伸縮系數(shù)密切相關(guān),在不考慮應(yīng)力分布狀態(tài)的情況下,磁機(jī)械滯后阻尼與磁致伸縮系數(shù)呈正相關(guān)性... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２?Ｆｅ－１７Ｇａ合金低溫（ａ）和高溫（ｂ）的阻尼性能

?第一章緒論???稱為線性磁致伸縮，并假設(shè)材料的體積保持不變。這一現(xiàn)象在圖１－５中描述［４］，??其中向退磁的鐵磁樣品施加外部磁場會(huì)由于磁矩的翻轉(zhuǎn)而導(dǎo)致尺寸的改變。磁彈??性耦合是由于組成磁性材料的相鄰原子的位置隨著它們的磁矩和剛性連接的各??向異性電荷云的旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)而產(chǎn)生的。這些原子的電子自旋從初始構(gòu)型（歸因于??隨機(jī)化的能量最小化狀態(tài)）重新定向?yàn)榕c外場對準(zhǔn)，以最小化系統(tǒng)中的總能量。??ＡＩ??Ｈ?＝?０??Ｈ?＊??圖１－５磁致伸縮模型??１．３內(nèi)耗及阻尼的基本概念??１．３．１內(nèi)耗的基本定義和表征方法??振動(dòng)著的固體，即使與外界完全隔絕，其機(jī)械振動(dòng)也會(huì)逐漸衰減下來，這種??由于內(nèi)部的某種物理過程引起的機(jī)械振動(dòng)能量損耗為熱能的現(xiàn)象就是內(nèi)耗。內(nèi)耗??可用品質(zhì)因子的倒數(shù)來表示，即：??１＝丄，?（１．５）??ｖ?２ｎ?Ｗ?ｖ?＇??其中ＡＷ表示試樣振動(dòng)一周損耗的能量，Ｗ表示試樣振動(dòng)一周儲(chǔ)存的最大彈??性能。由于一個(gè)周期可以表示為２ｔｔ的弧度。所以內(nèi)耗值是單位弧度的振動(dòng)能量的??相對損耗［１４］。??測量內(nèi)耗的儀器稱為內(nèi)耗儀。根據(jù)內(nèi)耗研宄現(xiàn)狀，目前廣泛應(yīng)用的測量方法、??常見儀器如表１－３所示。其中，多功能扭擺內(nèi)耗儀由于可以施加大的外加應(yīng)力，??分辨率高，因而特別適用于金屬材料內(nèi)部缺陷弛豫、相變等行為的研宄。??除表１－３中所列的內(nèi)耗測試方法，也可以通過拉伸試驗(yàn)機(jī)和納米壓痕儀等測??量應(yīng)力應(yīng)變滯后環(huán)，以及通過原子力顯微鏡（ＡＦＭ）測量共振吸收譜等方式從而??計(jì)算出內(nèi)耗。值得注意的是，納米壓痕儀在衡量薄膜、微納材料的內(nèi)耗能力（阻??尼）具有獨(dú)特的優(yōu)勢。下面簡單介紹下在低頻測量中自由衰減和強(qiáng)迫振動(dòng)

?第一章緒論???ＡｆＡ?Ａ??（１１?＃?ＩＵ?Ａ?＊?？?？、??ＩＨｉｔｈ??圖１￣６振幅哀減不意圖??圖１－７強(qiáng)迫振動(dòng)示意圖??１．３．２滯彈性固體的標(biāo)準(zhǔn)唯象模型??對于理想彈性體，施加于物體上的力總是與物體發(fā)生的應(yīng)變呈線性關(guān)系，如??果外加應(yīng)力保持不變，那么應(yīng)變也保持不變。理想彈性體的應(yīng)力應(yīng)變遵循Ｈｏｏｋｅ??定律，??ａ?＝?Ｅｅ?或者?￡＝］（ｊ，?（１－１０）??其中Ｅ為彈性模量，／為柔度。對于彈性體，其變形是完全可恢復(fù)的，具有瞬??時(shí)性。然而，當(dāng)對材料外加一恒定應(yīng)力時(shí)，如果應(yīng)變不是瞬時(shí)響應(yīng)于應(yīng)力，即具??有時(shí)間依賴性，同樣地，當(dāng)撤掉外加應(yīng)力時(shí)，材料的應(yīng)變同樣具有時(shí)間依賴性，??隨著時(shí)間變化逐漸恢復(fù)為初始態(tài)，這種力學(xué)行為就表現(xiàn)出滯彈性。從理論上說，??在所有材料中都存在滯彈性行為，但在大多數(shù)材料中這種行為不明顯。然而，有??些材料可能表現(xiàn)出顯著的滯彈性應(yīng)變，這取決于溫度、應(yīng)力和時(shí)間。表１－４總結(jié)??了在不同材料中觀察到的不同類型的力學(xué)行為。??因此不同材料在不同條件下，需要根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)用恰當(dāng)?shù)哪Ｐ蛯Σ牧系膬?nèi)??耗行為進(jìn)行表征和評(píng)估。對于金屬材料，在外加低應(yīng)變條件下，其行為是符合滯??彈性的，而在高溫下（通常高于再結(jié)晶溫度）其力學(xué)行為傾向于粘彈性體；而液??體和高分子材料的行為則為粘彈性。這里只討論固體的滯彈性行為［１４］。??９??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3279703