超磁致伸缩材料内部磁场特性及材料参数对其影响分析

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1、第28卷第30期中国电机工程学报Vol.28No.30Oct.25,20082008年10月25日ProceedingsoftheCSEE©2008Chin.Soc.forElec.Eng.119文章编号：0258-8013(2008)30-0119-06中图分类号：TM153文献标志码：A学科分类号：470⋅40超磁致伸缩材料内部磁场特性及材料参数对其影响分析袁惠群，孙华刚(东北大学，辽宁省沈阳市110004)InnerMagneticFieldCharacteristicofGiantMagnetostrictiveMat

2、erialsandEffectsoftheMaterialsParametersontheCharacteristicYUANHui-qun,SUNHua-gang(NortheasternUniversity,Shengyang110004,LiaoningProvince,China)ABSTRACT:Themagneticfielddistributionmodelinthe棒内的磁场分布模型，导出了含有材料磁弹性参数的超磁致giantmagnetostrictivematerialsrodisbuildbymeanso

3、f伸缩材料棒磁场分布函数，讨论了材料特性参数对材料内部Maxwell'sequationcombiningwiththepiezomagetictheory.磁场和材料内部涡流损耗的影响。结果表明，材料内部磁场Themagneticfielddistributionfunctioninthegiant不仅与外激励磁场有关，而且与材料的压磁系数、杨氏模量magnetostricivematerialsrodisderived.Intheinnermagnetic及相对磁导率有关，同时材料内部磁场与外激励磁场间具有fielddis

4、tributionfunction,themagneto-electriccharacteristic滞回特性；考虑材料特性参数时材料内部的涡流损耗达到最大值所需的材料半径，将大于不考虑材料特性参数时的半径parametersofthematerialareinduced.Theinfluenceofthe值，同时涡流损耗的变化趋势也将变得和缓，而不论材料参materialcharacteristicparametersontheinnermagneticfield数如何变化，超磁致伸缩棒内磁能损耗的基本规律没有发生distr

5、ibutionandeddycurrentlossofthematerialarediscussed.变化。Theresultsindicatethattheinnermagneticfieldofthematerialnotonlyhasrelationswiththeexternalmagneticfieldbutalso关键词：超磁致伸缩材料；内部磁场分布模型；开尔文−贝withthematerialpiezomagneticcoefficient,Young'smodulus塞尔函数；材料特性参数andtherelat

6、ivemagneticpermeability.Meanwhile,the0引言hysteresischaracteristicexistsbetweentheinnermagneticfield作为一种新型精密微位移驱动源，超磁致伸缩andtheexternalmagneticfield;thematerialradiuswhenmaterialinnereddycurrentlossunderconditionofconsidering驱动器在超声探测与加工、精密定位与制造等许多thematerialcharacteris

7、ticparametersreachesitsmaximumwill工程技术领域有重要应用，而其应用的基础源自材belargerthanthematerialradiuswithoutconsideringthe料在磁场作用下产生应变的磁致伸缩特性。作为非materialcharacteristicparameters,andthechangetrendofthe线性铁磁功能材料，超磁致伸缩材料产生的应变不eddycurrentlosswillalsobecomesmoderate.Nomatterhow仅与施加于材料的预压力

8、有关，还与施加于材料的thematerialmagneto-electricparameterschange,thebasiclaw磁场有关。虽然预压力与磁场强度的关系是互相耦ofthemagneticenergylossdoesn'tchangeinthegiant合的，但