磁控形状记忆合金逆特性及传感器实验研究

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1、分类号：TM359UDC：621密级：编号：2011100工学硕士学位论文磁控形状记忆合金逆特性及传感器实验研究硕士研究生：李敏指导教师：鲁军副教授学科、专业：检测技术与自动化装置沈阳理工大学2013年12月分类号：TM359UDC：621密级：编号：20lll00工学硕士学位论文磁控形状记忆合金逆特性及传感器实验研究硕士研究生：指导教师：学位级别：学科、专业：所在单位：论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：李敏鲁军副教授工学硕士检测技术与自动化装置沈阳理工大学2013年12月2014年03月沈阳理工大学ClassiflcationIIldex：TM359U．D．C：621AThesis

2、fortheMasterDegreeofEngineeringStlldyonInVerseCharacteristicandSensorEXperimentofMa911eticallyContr011edShapeMemoryAlloyCandidate：LiMinSuper“sor：AssociatePro￡LuIullAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciali田：DetectionTechnology&AutomationDevicesDateofSubmission：December，2013DateofEx锄inati

3、on：March，2014UniVerSity：ShenyangLigongU11iVersi够沈阳理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：压狐日期：孔，叩年了月y日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：沈阳理工大学有

4、权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：崖瓠指导教师签名耽日期：如f‘f．3·歹日期：加fk弓、5沈阳理工大学硕士学位论文摘要随着制造业自动化和信息化的飞速发展，传感器技术作为现代信息的前沿技术已经成为自动检测技术的重要发展方向之一。目前，发达国家对传感器技术的发展已十分重视，将其视为涉及国防建设、工农业生产、医疗卫生和科学研究的关键技术，并成为国家科技发展战略计划之一。作为

5、感知、获取信息的窗口，传感器技术近几年得到快速地发展，越来越多的新效应、新材料、新加工技术和信息处理技术融入新型传感器的研发中，使得市场上不断涌现具有新结构和新用途的传感器。磁控形状记忆合金(MSMA)是近年来出现的一种新型功能材料，具有大应变、重复性好、响应速度快、能量转换效率高等显著特点。该材料不仅能够在磁场作用下输出位移和力(正效应)，并且可在外力作用下由于内部磁性能发生改变而获得磁通变化量(逆效应)，这就为采用MsMA制造传感器提供了条件。本文基于磁控形状记忆合金Ni2MnGa的逆效应，提出一种新概念传感器。首先，通过对MSMA变形机理的分析，开展其在静态和动态机械力作用下所产生电磁

6、特性的实验分析研究，系统分析了材料磁通密度变化量与形变、磁场以及压应力之间的关系。其次，基于MSMA的逆特性，给出了MSMA传感器的工作原理。在MsMA传感器结构动力学原理的基础上，把传感器系统转化为力学模型，建立方学解。根据R．C．O’Handley模型和电磁学原理，建立外加偏置条件和激振信号为模型参数的磁控形状记忆合金传感器的机械一电磁转换模型。最后，给出传感器系统的总体结构与设计原理，并构建基于多场耦合的传感器实验平台。在实验数据的基础上，从机器学习的角度出发，采用BP神经网络对传感器系统进行了动态建模及预测。本文提出基于MSMA逆特性的传感器理念与设计原理，为MSMA材料性能的深入研

7、究与应用开辟了新的思路。通过研制具有应用背景的典型MSMA传感器样机，为进一步开展MSMA传感器控制策略和控制系统的研究奠定基础。关键词：磁控形状记忆合金；逆特性：模型；传感器沈阳理工大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddeVelopmentofmanufactudngautomationaIldinfomlatioIlization，sensortechn0109y，t11emodemi