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计及偏置磁场变化的磁致伸缩逆效应能量平均磁滞模型 被引量：1
1
作者 黄文美 房昱同 +2 位作者 刘雨欣 郭萍萍 冯晓博 《电工技术学报》 北大核心 2025年第9期2840-2851,共12页
磁致伸缩器件的输出特性通常表现出对偏置条件很强的依赖性,现有的磁致伸缩本构模型难以直接表征偏置磁场动态变化时材料的磁化过程,为了指导磁致伸缩材料在应力激励下的应用,建立能够反映偏置磁场变化的磁致伸缩逆效应磁滞模型具有重... 磁致伸缩器件的输出特性通常表现出对偏置条件很强的依赖性,现有的磁致伸缩本构模型难以直接表征偏置磁场动态变化时材料的磁化过程,为了指导磁致伸缩材料在应力激励下的应用,建立能够反映偏置磁场变化的磁致伸缩逆效应磁滞模型具有重要意义。该文首先基于自由能理论引入材料钉扎系数,得到应力依赖的不可逆磁滞分量Mirr和λirr,建立考虑磁滞行为的磁致伸缩材料逆效应本构模型;其次基于磁路等效理论引入偏置磁场与磁阻的非线性相关项,将模型拓展为计及偏置磁场变化的能量平均磁滞模型;最后基于实验数据,采用引入非线性自适应步长因子的改进布谷鸟灰狼算法提取模型参数。模型计算结果与实验数据对比表明,所建模型能够准确描述磁致伸缩材料在恒定以及非恒定偏置磁场条件下的磁通密度-应力响应和应变-应力响应,为磁致伸缩逆效应在力磁传感与能量收集等领域的应用提供理论指导。 展开更多
关键词 磁致伸缩逆效应 偏置磁场 能量平均磁滞模型 磁路模型 参数辨识
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基于磁记忆技术的海洋出水铁质文物状态评估与监测——以南海Ⅰ号出水铁器为例
2
作者 龚梓桑 胡钢 《材料导报》 北大核心 2025年第2期122-127,共6页
为评估南海Ⅰ号出水铁器的保存状态,运用磁记忆检测技术对铁条(锻钢)进行4通道双分量线扫,对比了置于大气环境中三年后未经保护修复和经过保护修复铁条的保存状态;对铁锅残片(过共晶白口铸铁)进行4通道单分量面扫,并与X射线照相结果进... 为评估南海Ⅰ号出水铁器的保存状态,运用磁记忆检测技术对铁条(锻钢)进行4通道双分量线扫,对比了置于大气环境中三年后未经保护修复和经过保护修复铁条的保存状态;对铁锅残片(过共晶白口铸铁)进行4通道单分量面扫,并与X射线照相结果进行比较。研究结果表明:磁记忆检测与X射线照相结果相匹配,良好指示裂隙、锈蚀发展区,能有效检出海洋出水铁器内部风险程度较高的应力集中区。风险位置的判据为:(1)磁场强度法向分量方向相对于基线改变,切向分量出现极值;(2)磁场梯度值高,超过检测区段均值的四倍。风险程度量化评估参数为:(1)磁记忆信号特征值,如磁场强度、磁场梯度(G)的平均值、最大值、峰-谷值等;(2)理论应力集中系数m=G_(max)/G_(ave)。量化评估参数的值越大,表明铁质文物的风险程度越高。磁记忆技术能对铁质文物病害的发生和发展进行早期预警,为海洋出水铁质文物的保存状态评估和监测、保护修复流程的安全性监测和有效性评估提供便捷有效的手段,为文物保护工作提供有力的参考。 展开更多
关键词 磁记忆 铁质文物 海洋出水铁器 南海Ⅰ号 无损检测 X射线照相
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固溶处理调控选区激光熔化Fe_(81)Ga_(19)合金的微观组织与性能
3
作者 王泽 麻志勇 +3 位作者 张文格 杨小康 马好放 胡勇 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第10期3399-3417,共19页
本研究通过选区激光熔化(SLM)技术制备了Fe_(81)Ga_(19)合金,并系统探究了固溶处理对其微观组织、晶粒取向、磁致伸缩性能及力学性能的影响机制。研究结果表明,沉积态合金沿构建方向呈现鱼鳞状熔池结构,柱状晶沿〈100〉方向择优生长,表... 本研究通过选区激光熔化(SLM)技术制备了Fe_(81)Ga_(19)合金,并系统探究了固溶处理对其微观组织、晶粒取向、磁致伸缩性能及力学性能的影响机制。研究结果表明,沉积态合金沿构建方向呈现鱼鳞状熔池结构,柱状晶沿〈100〉方向择优生长,表现出显著的磁致伸缩各向异性(YOZ面磁致伸缩系数40×10^(-6),XOY面磁致伸缩系数35×10^(-6))。通过优化固溶处理工艺(900℃保温24 h),合金的微观组织发生显著演变:熔池边界消失,柱状晶外部形成细小等轴晶,再结晶程度提高,小角度晶界转变为大角度晶界,晶粒取向进一步趋向〈100〉方向。上述微观结构演化使合金沿YOZ面磁致伸缩系数提升至89×10^(-6)(较沉积态提升122.5%),同时抗拉强度从388 MPa提高至461 MPa,伸长率较沉积态提升了35.9%。 展开更多
关键词 Fe_(81)Ga_(19)合金 固溶处理 微观组织 磁致伸缩 力学性能
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基于改进YOLOv10和Faster R-CNN级联的10 kV柱上设备缺陷检测方法
4
作者 李思源 郝思鹏 +1 位作者 荆启文 何嘉铭 《自动化与仪表》 2025年第8期85-89,共5页
针对10 k V柱上不同部位的电力设备缺陷位置难定位、缺陷信息难捕捉的问题,提出了一种基于改进YOLOv10和Faster R-CNN级联的10 kV柱上设备缺陷检测方法。该方法分为两个阶段:第一阶段,通过YOLOv10识别提取柱上各设备,添加AKV(AKConv and... 针对10 k V柱上不同部位的电力设备缺陷位置难定位、缺陷信息难捕捉的问题,提出了一种基于改进YOLOv10和Faster R-CNN级联的10 kV柱上设备缺陷检测方法。该方法分为两个阶段:第一阶段,通过YOLOv10识别提取柱上各设备,添加AKV(AKConv and vanilla net)模块减轻YOLOv10的参数量;使用Focal-EIoU损失函数提高对不同尺寸的柱上设备识别能力。第一阶段的设备识别为第二阶段的缺陷检测提供准确的部位输入,剔除冗余的背景信息。第二阶段,通过Faster R-CNN对已识别部位进行缺陷检测,特征金字塔FPN与深度残差网络ResNet50的融合对缺陷信息的捕捉提供帮助。添加CBAM(convolutional block attention module )注意力机制提高缺陷检测精度和鲁棒性。实验证明,基于改进YOLOv10和Faster R-CNN级联的10 kV柱上设备缺陷检测方法比基线模型平均精度提升了4.9%,有效提高了柱上设备缺陷检测准确率,为电力系统稳定运行提供了保障。 展开更多
关键词 10 kV柱上设备 YOLOv10 损失函数 Faster R-CNN 残差网络
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10 kV电缆附件制作预处理及品质控制研究
5
作者 方铭章 王学峰 +2 位作者 余子彬 苏健成 黄军翔 《电工技术》 2025年第S1期99-100,104,共3页
在电力行业发展过程中,配电建设和施工是非常关键的基础部分,且配电工程的品质和安全程度直接关系着电力运输效果。另外,社会生产生活对电力能源的需求逐渐增加,人们更加重视配电工程中的电缆附件制作预处理和品质。结合目前国内配电工... 在电力行业发展过程中,配电建设和施工是非常关键的基础部分,且配电工程的品质和安全程度直接关系着电力运输效果。另外,社会生产生活对电力能源的需求逐渐增加,人们更加重视配电工程中的电缆附件制作预处理和品质。结合目前国内配电工程电缆施工现状,10 kV配电工程是非常关键的部分。为此高度重视10 kV电缆附件制作预处理和质量控制,对于电力行业可持续发展而言意义重大。 展开更多
关键词 10 kV电缆附件 电缆制作 预处理 品质控制
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基于Armstrong能量模型的非线性动态维拉里磁滞行为建模与验证
6
作者 黄文美 冯晓博 +2 位作者 薛天祥 张泽远 翁玲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期5565-5575,共11页
磁致伸缩材料工作在应力激励条件下的输出特性在很大程度上取决于偏置条件(预应力、偏置磁场)和激励频率。为指导磁致伸缩材料在动态应力驱动下的应用,需要建立一个能够适应各种操作条件的动态磁滞模型。该文结合Armstrong能量模型和J-... 磁致伸缩材料工作在应力激励条件下的输出特性在很大程度上取决于偏置条件(预应力、偏置磁场)和激励频率。为指导磁致伸缩材料在动态应力驱动下的应用,需要建立一个能够适应各种操作条件的动态磁滞模型。该文结合Armstrong能量模型和J-A磁滞模型,建立了磁致伸缩材料的静态维拉里磁滞模型,通过引入频率相关时间常数的一阶微分方程将静态模型拓展为考虑动态损耗的动态非线性维拉里磁滞模型。利用粒子群遗传优化算法通过三个递进步骤提取模型参数。实验数据与模型计算数据的对比结果表明,该模型不仅能够充分描述预应力和偏置磁场对准静态维拉里效应的影响,而且能够反映在不同频率动态应力下磁通密度-应力(B-σ)动态小环和主环的变化趋势,该模型可为磁致伸缩材料器件在应力条件下的应用提供理论指导。 展开更多
关键词 磁致伸缩材料 维拉里效应 压磁系数 Armstrong能量模型 粒子群遗传优化算法
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磁耦合谐振式无线电能传输技术研究综述 被引量：5
7
作者 李建坡 李烁 +1 位作者 王一钧 朱伟华 《电测与仪表》 北大核心 2024年第8期1-11,共11页
近年来,无线电能传输(wireless power transfer,WPT)技术受到越来越广泛的关注,文中对WPT技术的几种主要传输形式进行了介绍,重点分析了磁耦合谐振式无线电能传输技术(magnetic coupling resonant wireless power transfer,MCR-WPT)。针... 近年来,无线电能传输(wireless power transfer,WPT)技术受到越来越广泛的关注,文中对WPT技术的几种主要传输形式进行了介绍,重点分析了磁耦合谐振式无线电能传输技术(magnetic coupling resonant wireless power transfer,MCR-WPT)。针对MCR-WPT技术,介绍了系统的基本结构,并对其建模方式和机理进行分析,重点阐述了MCR-WPT的关键技术与热门技术的发展现状,最后对该技术目前存在的问题和发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 无线电能传输 磁耦合谐振 系统建模 性能优化 阻抗匹配
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矩形波激励对纳米晶合金高频磁化过程的微观影响机理
8
作者 王怡凡 邹亮 +2 位作者 张黎 李永建 孙秋霞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3259-3269,共11页
高频变压器工作时会面临占空比变化的激励情况,由于存在磁弛豫现象,矩形波占空比能通过改变铁心用材料纳米晶合金磁化时间,影响高频变压器能否达到饱和工作点。建立纳米晶合金微磁学模型,对该模型分别施加不同占空比D的矩形波激励,并定... 高频变压器工作时会面临占空比变化的激励情况,由于存在磁弛豫现象,矩形波占空比能通过改变铁心用材料纳米晶合金磁化时间,影响高频变压器能否达到饱和工作点。建立纳米晶合金微磁学模型,对该模型分别施加不同占空比D的矩形波激励,并定义了磁化速率v,从磁滞损耗P_(v)、v及磁矩偏转角速度ω三方面分析D对磁化过程的影响。结果表明,D=0.5时P_(v)最小,增大或减小D,都会导致P_(v)的增加,且满足两组不同占空比和为1的矩形波激励下,材料产生的P_(v)相同。若激励磁场处在上升沿,D=0.1时的v与ω最小,D=0.9时的v与ω最大;若处在下降沿,D=0.9时的v与ω最小,D=0.1时的v与ω最大。D会影响材料磁化时间,由于磁弛豫现象,改变磁化时间可决定材料能否达到饱和磁化状态,因此存在一个临界状态,该文将其定义为临界占空比D_(c)。结果表明,当D<0.5时D_(c1)的范围应处在0.2~0.21,D>0.5时D_(c2)的范围应处在0.8~0.81,为不同工况下高频变压器工作点的选取提供了参考依据。 展开更多
关键词 纳米晶合金 微磁学 磁矩偏转 磁滞损耗 占空比 矩形波
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基于L型铁钴的三维力触觉传感器设计及输出特性
9
作者 崔淼 李明明 +1 位作者 黄文美 翁玲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第16期4944-4954,共11页
该文提出了一种基于L型铁钴丝的三维力触觉传感器,利用磁致伸缩材料铁钴合金设计制作了三维力触觉传感单元,并测试了该结构的输出特性。基于电磁原理、逆磁致伸缩效应和欧拉伯努利动力学原理,推导了输出电压方程。搭建触觉传感单元实验... 该文提出了一种基于L型铁钴丝的三维力触觉传感器,利用磁致伸缩材料铁钴合金设计制作了三维力触觉传感单元,并测试了该结构的输出特性。基于电磁原理、逆磁致伸缩效应和欧拉伯努利动力学原理,推导了输出电压方程。搭建触觉传感单元实验平台,对传感器进行法向和切向标定,设计的传感器法向测力范围为0~13 N,切向测力范围为0~6 N,输出特性具有良好的线性关系。其中,0~8 N法向力范围内灵敏度约为23.997 mV/N,9~13 N法向力范围内灵敏度约为17.537 mV/N;0~4 N切向力范围内灵敏度约为11.599 mV/N,5~6 N切向力范围内灵敏度约为6.281mV/N。在4Hz频率、2N法向力条件下,该传感器动态响应的输出电压幅值变化范围为46.5~49.8mV,与静态力输出电压幅值的相对误差低于5%,响应时间和恢复时间分别为25 ms和29ms,表明该传感器具有良好的动态特性。分别采用广义逆矩阵和BP神经网络对传感器测得的三维力进行解耦,其中,BP神经网络解耦方法平均误差仅有2.90%,可有效提高测量精度。该传感器体积小、输出线性度好,可同时实现静态力和动态力的测量,在智能机器人等领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 逆磁致伸缩效应 BP神经网络 L型铁钴丝 动态力测量 静态力测量
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地下交叉互联高压电缆分布式护层电流传感系统的时滞控制方法 被引量：1
10
作者 周莎莎 王航 +2 位作者 杨斌 夏湛然 周承科 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1234-1244,共11页
交叉互联高压电缆系统中的分布式护层电流检测对于护层接地故障诊断至关重要。为解决地下高压电缆不依赖外部时标的分布式护层电流传感时间同步问题,该文基于交叉互联高压电缆护层间的耦合关系,采用并联Smith预估补偿器提升时滞补偿效率... 交叉互联高压电缆系统中的分布式护层电流检测对于护层接地故障诊断至关重要。为解决地下高压电缆不依赖外部时标的分布式护层电流传感时间同步问题,该文基于交叉互联高压电缆护层间的耦合关系,采用并联Smith预估补偿器提升时滞补偿效率,获取残差最小的时间偏置补偿时滞量,提出多护层电流传感器时滞误差的递归最小二乘跟踪方法,以电容电流短时不变为稳定判据,对实际测量时分布式护层电流传感器之间的时延进行估计和控制。该方法在220 kV高铁牵引变压器一次侧高压电缆分布式护层电流传感系统上进行了试验验证,验证结果表明,该方法收敛至最小残差值点,平均残差为0.30 A,准确时滞量为3.93 s,能实现分布式护层电流传感的时间同步。 展开更多
关键词 高压电缆 交叉互联 护层电流 在线监测 时滞控制
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变电站高压电气设备热故障自动预警方法 被引量：2
11
作者 刘五陵 《河南科技》 2024年第16期8-12,共5页
[目的]变电站高压电气设备的工作环境复杂多变,设备的热状态受到多种因素影响,容易产生热故障。传统的预警方法往往难以综合考虑这些因素,导致预警精度较低。针对上述问题,提出了变电站高压电气设备热故障自动预警方法。[方法]首先,通... [目的]变电站高压电气设备的工作环境复杂多变,设备的热状态受到多种因素影响,容易产生热故障。传统的预警方法往往难以综合考虑这些因素,导致预警精度较低。针对上述问题,提出了变电站高压电气设备热故障自动预警方法。[方法]首先,通过实时收集设备运行过程中的温度数据,掌握设备的运行状况;其次,根据这些数据设置设备故障判别指标,判断设备是否出现热故障的征兆;最后,基于所设置的故障判别指标,建立故障预警模型,训练模型以实现故障的自动预警。[结果]实验结果表明,该方法能够综合考虑影响电气设备的各种因素,决定系数达到了0.947,拟合效果较好,预警精度较高。[结论]该方法的应用,能够进一步提高电气设备热故障的检测和预警效率,降低潜在的设备事故风险,保证电力系统的安全稳定运行。 展开更多
关键词 变电站 高压电气设备 热故障 自动预警
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感应电压叠加器驱动阳极杆箍缩二极管型脉冲X射线源 被引量：26
12
作者 孙凤举 邱爱慈 +16 位作者 杨海亮 曾江涛 盖同阳 梁天学 尹佳辉 孙剑锋 丛培天 黄建军 苏兆峰 高屹 刘志钢 姜晓峰 李静雅 张众 宋顾舟 裴明敬 牛胜利 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期936-940,共5页
介绍了自行研制的用于闪光照相且基于感应电压叠加器和阳极杆箍缩二极管的X射线源的组成、结构和主要参数。输出电压3 MV的Marx发生器给阻抗7.8Ω水介质脉冲形成线充电,产生脉宽约70ns,电压约1 MV的高功率脉冲,经过峰化开关和预脉冲开... 介绍了自行研制的用于闪光照相且基于感应电压叠加器和阳极杆箍缩二极管的X射线源的组成、结构和主要参数。输出电压3 MV的Marx发生器给阻抗7.8Ω水介质脉冲形成线充电,产生脉宽约70ns,电压约1 MV的高功率脉冲,经过峰化开关和预脉冲开关后分成3路馈入三级感应电压叠加器感应腔进行电压叠加,感应电压叠加器次级采用真空绝缘传输线,阻抗从40Ω变成60Ω,驱动阳极杆箍缩二极管,二极管阴极为石墨,阳极为直径1.2 mm的钨杆,石墨阴极产生的电子束在电流自磁场作用下发生箍缩,轰击阳极,产生小焦斑脉冲X射线。该装置在Marx充电电压为±35 kV时,二极管电压约2.0 MV,二极管电流约为50kA,半高宽约80 ns;X射线半高宽约为40 ns,剂量约为28 mGy,焦斑约为0.95 mm。利用该X射线源拍摄到了炸药爆炸产生的层裂碎片不同飞行时间的图像。 展开更多
关键词 感应电压叠加器 阳极杆箍缩二极管 闪光照相 层裂碎片 脉冲X射线
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铁硅铝磁粉芯的绝缘包覆研究 被引量：17
13
作者 林坤 熊亚东 +4 位作者 严密 张念伟 徐伟 郭婷 姜银珠 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1262-1265,共4页
研究了钝化工艺及不同无机粘结剂对铁硅铝磁粉芯性能的影响。铁硅铝粉末用0.4%(质量分数,下同)的磷酸液钝化,用0.9%的玻璃粉粘结,在1980 MPa下压制成环形样品,700℃氮气气氛保护下退火热处理1 h所制备的铁硅铝磁粉芯综合性能最佳。其有... 研究了钝化工艺及不同无机粘结剂对铁硅铝磁粉芯性能的影响。铁硅铝粉末用0.4%(质量分数,下同)的磷酸液钝化,用0.9%的玻璃粉粘结,在1980 MPa下压制成环形样品,700℃氮气气氛保护下退火热处理1 h所制备的铁硅铝磁粉芯综合性能最佳。其有效磁导率可达125.98,50 kHz/100 mT下的体积损耗为316.7 mW/cm3。综合磁性能和有机粘结剂制备的铁硅铝磁粉芯相当,但可以大大提高样品的径向抗拉强度,达到261 N,无需固化处理。同时提高了磁粉芯在使用过程中的抗老化能力。 展开更多
关键词 磁粉芯 有效磁导率 无机粘结剂 损耗 抗拉强度
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基于Prandtl-Ishlinskii模型的超磁致伸缩驱动器实时磁滞补偿控制 被引量：23
14
作者 杨斌堂 赵寅 +1 位作者 彭志科 孟光 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期124-130,共7页
针对超磁致伸缩驱动器(GMA)存在复杂的磁滞非线性易降低系统性能,导致系统不稳定的问题,建立了可以精确描述磁滞现象的模型并提出了合适的驱动控制方法。首先,基于Prandtl-Ishlinskii(PI)模型对GMA磁滞建模,并采用最小均方法(LMS)进行... 针对超磁致伸缩驱动器(GMA)存在复杂的磁滞非线性易降低系统性能,导致系统不稳定的问题,建立了可以精确描述磁滞现象的模型并提出了合适的驱动控制方法。首先,基于Prandtl-Ishlinskii(PI)模型对GMA磁滞建模,并采用最小均方法(LMS)进行模型参数辨识,模型预测误差为0.037 9μm。接着,通过对PI模型解析求逆进行实时补偿控制,从而有效减小磁滞误差,补偿控制误差为0.309μm。实验结果证明,PI模型可以精确描述GMA磁滞现象,且具有计算简单,磁滞跟踪能力强的优点。基于该模型的实时磁滞补偿控制方法可以有效减小磁滞误差,提高GMA实时驱动定位控制精度,是实现GMA精密驱动控制的一种有效方法。 展开更多
关键词 超磁致伸缩驱动器 磁滞 Prandtl—Ishlinskii模型 逆模型 实时补偿
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LTD用磁芯材料磁化特性实验研究 被引量：12
15
作者 梁天学 孙凤举 +6 位作者 曾江涛 尹佳辉 丛培天 孙剑峰 陈玉兰 张众 杨海亮 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1023-1026,共4页
通过比较测量磁化特性的几种方法,采用脉冲电容器快速放电方法,获取了ns级上升前沿的快脉冲,对高频响应比较好、适合于直线型脉冲变压器(LTD)的非晶态合金、硅钢带磁芯进行了快脉冲磁化特性实验。通过测试磁芯在快脉冲下初级电流和开路... 通过比较测量磁化特性的几种方法,采用脉冲电容器快速放电方法,获取了ns级上升前沿的快脉冲,对高频响应比较好、适合于直线型脉冲变压器(LTD)的非晶态合金、硅钢带磁芯进行了快脉冲磁化特性实验。通过测试磁芯在快脉冲下初级电流和开路次级电压,获得了磁芯的磁滞回线;测出了它们在不同的磁感应强度随时间的变化率(dB/dt)时的相对磁导率。试验表明两种磁芯样品的相对磁导率随着dB/dt增大而减小,非晶态合金2605SA1样品磁环在dB/dt大于20 T/μs时,相对磁导率小于1000,硅钢薄带磁芯在dB/dt大于4 T/μs时,相对磁导率小于1000。 展开更多
关键词 磁感应技术 快脉冲 磁化特性 直线型脉冲变压器 非晶磁芯 退火夹膜
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磁致伸缩致动器的输出位移与输入电流频率关系实验研究 被引量：15
16
作者 孙英 王博文 +2 位作者 翁玲 黄文美 杨庆新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期8-13,共6页
针对设计的超磁致伸缩致动器(Terfenol-D棒φ10mm×85mm)进行了实验研究,主要考虑具有偏置磁场和无偏置磁场时交流输入电流频率与位移输出特性之间的变化关系。通过对致动器建立纵向振动方程,计算得到谐振频率应在1.026～3.078kHz和... 针对设计的超磁致伸缩致动器(Terfenol-D棒φ10mm×85mm)进行了实验研究,主要考虑具有偏置磁场和无偏置磁场时交流输入电流频率与位移输出特性之间的变化关系。通过对致动器建立纵向振动方程,计算得到谐振频率应在1.026～3.078kHz和1.660～4.980kHz范围内。同时实验结果表明谐振频率在2.2kHz附近,与理论分析一致。谐振时致动器的位移输出最大可达68μm,且输入输出为倍频关系。实验研究揭示了超磁致伸缩致动器的频率域输入输出特性,为致动器的优化与应用奠定了基础。 展开更多
关键词 磁致伸缩 致动器 谐振 频率
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精密磁致伸缩致动器的动态非线性多场耦合建模 被引量：19
17
作者 刘慧芳 王汉玉 +1 位作者 王洁 单光坤 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1128-1137,共10页
为提高超磁致伸缩致动器(GMA)的精度,描述其在动态和准静态环境下的复杂磁滞行为,设计了具有精密位移输出的GMA,建立了包含磁滞及涡流损失的动态非线性多场耦合模型。首先,采用模块化方法设计了GMA;然后,利用热力学理论和能量守恒定律,... 为提高超磁致伸缩致动器(GMA)的精度,描述其在动态和准静态环境下的复杂磁滞行为,设计了具有精密位移输出的GMA,建立了包含磁滞及涡流损失的动态非线性多场耦合模型。首先,采用模块化方法设计了GMA;然后,利用热力学理论和能量守恒定律,建立了超磁致伸缩材料非线性多场耦合本构模型;最后,通过分析材料非线性本构行为与系统结构动态行为间的耦合过程,提出了GMA的动态非线性多场耦合模型。实验分析了能量损失及预紧力对系统特性的影响规律。结果表明:预紧力可改善系统输出特性且存在最佳预紧状态;建立的模型能够较准确预测位移,平均相对误差约为4.5%。另外,随着频率增加,异常和涡流能量损失以及磁滞量会增大,磁滞行为源于磁畴不可逆运动过程中的能量损失。实验还显示:对于精密GMA系统,不能忽略高频涡流效应。建立的模型较准确地描述了动态及准静态环境下GMA的复杂磁滞行为,由于考虑了材料本构行为耦合和系统动态行为耦合,进一步提高了GMA系统的精度。 展开更多
关键词 磁致伸缩致动器 非线性多场耦合模型 磁滞行为 涡流损失
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不同磁致伸缩材料的高频磁能损耗分析与实验研究 被引量：17
18
作者 翁玲 常振 +2 位作者 孙英 王博文 黄文美 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期2079-2087,共9页
该文引入小磁滞回线下磁能损耗数学模型,使用AMH-1M-S型动态磁特性测试系统测量了Fe-Co-V、Terfenol-D与Fe-Ga合金样品的高频磁滞回线,利用实验测试结果结合数学模型对比分析了三种材料的磁导率幅值、介质损耗因数、介质储能和电磁损耗... 该文引入小磁滞回线下磁能损耗数学模型,使用AMH-1M-S型动态磁特性测试系统测量了Fe-Co-V、Terfenol-D与Fe-Ga合金样品的高频磁滞回线,利用实验测试结果结合数学模型对比分析了三种材料的磁导率幅值、介质损耗因数、介质储能和电磁损耗变化规律。当励磁磁场频率为50kHz时,随着磁感应强度的增加,Terfenol-D和Fe-Ga合金的介质损耗因数近似线性增加,三种合金样品的电磁损耗均增大。当磁感应强度为0.03T时,随着励磁磁场频率的增加,Fe-Co-V、Fe-Ga合金磁导率幅值都先增大后减小,Terfenol-D合金的介质储能增加最快并且其电磁损耗随频率增速最快。在1~40kHz内Fe-Ga合金的电磁损耗高于Fe-Co-V合金,在40~60kHz内Fe-Ga合金电磁损耗低于Fe-Co-V合金。该文结果为磁致伸缩材料的电磁损耗分析与高频器件设计提供了依据。 展开更多
关键词 高频 磁滞回线 磁导率 介质损耗因数 电磁损耗
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超磁致伸缩致动器控制系统的建模与仿真 被引量：14
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作者 翁玲 曹淑瑛 +1 位作者 王博文 樊长在 《河北工业大学学报》 CAS 2002年第5期27-30,共4页
结合磁致伸缩致动器的结构建立了致动器传递函数模型,对磁致伸缩致动器控制系统进行了仿真,设计了PID调节器,并在此基础上进行了离散化,得到了数字控制系统,为磁致伸缩致动器控制系统的硬件选型和硬软件设计提供前提条件.
关键词 控制系统 建模 仿真 超磁致伸缩 磁致伸缩致动器 PID调节器
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考虑预应力的双励磁线圈铁镓换能器输出特性 被引量：14
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作者 翁玲 梁淑智 +2 位作者 王博文 黄文美 孙英 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期4859-4869,共11页
为了研究铁镓换能器在不同频率磁场下的输出变化规律,设计一种双励磁线圈的铁镓换能器,分析不同预应力下的静态和动态输出特性。研究不同频率下的磁滞特性,通过磁场能和机械能之间的转换关系,确定不同预应力下输出机械能和频率的关系。... 为了研究铁镓换能器在不同频率磁场下的输出变化规律,设计一种双励磁线圈的铁镓换能器,分析不同预应力下的静态和动态输出特性。研究不同频率下的磁滞特性,通过磁场能和机械能之间的转换关系,确定不同预应力下输出机械能和频率的关系。结果表明:同一预应力下,静态应变和输出位移随着磁场的增大先逐渐增大后趋于饱和;同一频率下,静态应变和输出位移随预应力的增加先增加后减小,在2MPa时输出位移数值最大。同一预应力下随着频率的增加,动态输出位移最大值逐渐减小;同一频率下随着预应力的增加,最大位移值先增加后减小。同一频率下在预应力为2MPa时磁机械耦合系数最大,输出机械能最大;同一预应力下输出机械能随着频率的增加先增加后减小,之后又逐渐增加。 展开更多
关键词 铁镓换能器 预应力 位移 输出机械能
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