换能器Galfenol棒轴向切割抑制涡流损耗研究与分析

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作者 曹清华 秦宁 张小行 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2026年第2期17-25,共9页

磁致伸缩换能器在交变磁场下因涡流损耗引发的性能劣化是制约其高频应用的核瓶颈。本文以Galfenol棒为研究对象,基于COMSOL Multiphysics平台构建多物理场耦合模型,对比轴向与径向切割对涡流损耗的抑制效能,并基于麦克斯韦方程组建立轴... 磁致伸缩换能器在交变磁场下因涡流损耗引发的性能劣化是制约其高频应用的核瓶颈。本文以Galfenol棒为研究对象,基于COMSOL Multiphysics平台构建多物理场耦合模型,对比轴向与径向切割对涡流损耗的抑制效能,并基于麦克斯韦方程组建立轴向切割涡流损耗理论模型,通过搭建的涡流损耗实验平台验证。结果表明:在相同切片数条件下,轴向切割通过纵向分割磁路重构涡流路径,其损耗值较径向切割降低60%以上,且50~650Hz频段内模型预测与实验数据平均误差仅为3.63%,验证了模型的可靠性。研究揭示了轴向切割在抑制损耗与优化磁场分布中的关键作用,为磁致伸缩换能器的低损耗设计与高频性能提升提供了理论依据及工程参数指导。 展开更多

关键词 磁致伸缩换能器 涡流损耗 轴向切割 galfenol 多物理场仿真

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Galfenol换能器的预应力仿真分析与温控优化研究

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作者 曹清华 秦宁 +3 位作者 肖鸿 邵俊硕 杨炯睿 张小行 《南昌工程学院学报》 2025年第1期74-80,97,共8页

为了进一步改善预应力和温升对Galfenol磁致伸缩换能器性能的影响,采用理论分析与COMSOL耦合仿真相结合的方法,研究了不同预应力下换能器的静态与动态应变特性,并模拟工作状态下温升对Galfenol棒的影响。结果表明,Galfenol磁致伸缩换能... 为了进一步改善预应力和温升对Galfenol磁致伸缩换能器性能的影响,采用理论分析与COMSOL耦合仿真相结合的方法,研究了不同预应力下换能器的静态与动态应变特性,并模拟工作状态下温升对Galfenol棒的影响。结果表明,Galfenol磁致伸缩换能器的预应力为8~10 MPa时,可显著提升其饱和磁致伸缩应变。此外,采用15 mm直径的冷凝管并通入0.01 m/s的乙二醇冷却液进行温控,能有效抑制在工作状态下的温升。在预应力应用和温升控制方面,研究结果可为Galfenol换能器的设计提供理论依据和应用借鉴。 展开更多

关键词 galfenol合金 磁致伸缩换能器 预应力 温升控制 COMSOL

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Galfenol合金应用研究进展 被引量：13

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作者 陈定方 卢全国 +2 位作者 梅杰 舒亮 刘坤 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1370-1378,共9页

Galfenol合金是一种既有良好的机械性能又具有大磁致伸缩率的新型磁致伸缩材料。介绍了Galfenol合金的性能,分析了目前Galfenol合金各种本征非线性建模方法的特点,认为目前普遍采用磁各向同性的一维建模方法无法揭示和完整描述Galfenol... Galfenol合金是一种既有良好的机械性能又具有大磁致伸缩率的新型磁致伸缩材料。介绍了Galfenol合金的性能,分析了目前Galfenol合金各种本征非线性建模方法的特点,认为目前普遍采用磁各向同性的一维建模方法无法揭示和完整描述Galfenol的磁致伸缩行为,考虑材料磁各向异性特性的建模方法是合适和必要的;重点阐述了Galfenol合金在微驱动器、复合悬臂梁、流体传输与控制、微传感器等领域中的应用现状,认为充分发挥Galfenol合金的可加工性,将其制作成各类微动器件所需要的形状,将更具有实用性。 展开更多

关键词 galfenol合金 各向异性 本征模型 微器件

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Galfenol悬臂梁能量采集器的机电耦合动态模型 被引量：15

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作者 曹淑瑛 桑杰 +1 位作者 郑加驹 王博文 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期5623-5631,共9页

依据欧拉–伯努利梁结构动力学理论、磁致伸缩材料线性本构方程和法拉第电磁感应定律,建立Galfenol悬臂梁振动能量采集器的分布参数机电耦合动态模型,由该模型推导出器件的频率特性表达式。计算在加速度激励下,器件输出的电压、电流、... 依据欧拉–伯努利梁结构动力学理论、磁致伸缩材料线性本构方程和法拉第电磁感应定律,建立Galfenol悬臂梁振动能量采集器的分布参数机电耦合动态模型,由该模型推导出器件的频率特性表达式。计算在加速度激励下,器件输出的电压、电流、功率和顶端相对位移,并对器件的机电双向耦合重要动力学特性,如短路和开路行为,进行深入研究。计算结果与实验结果的比较表明,该模型能提供器件在低加速度激励时的合理数据趋势,并能预测器件在多阶模态下的机电双向耦合动态特性。建立的模型对于器件的整体性能预估、设计、控制和使用具有重要的指导作用。 展开更多

关键词 galfenol 悬臂梁 振动能量采集器 分布参数 机电耦合

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Galfenol智能悬臂梁中的频率相关性及其自适应动态控制 被引量：6

5

作者 舒亮 朱翔鸥 +2 位作者 吴桂初 陈定方 卢全国 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期80-88,共9页

利用主振动模态对Galfenol智能悬臂梁进行数学建模,通过对不同频率的悬臂梁位移数据进行研究发现,悬臂梁的模型参数具有频率相关性,频率大于220 Hz时参数的变化较明显。为了克服模型参数的频率相关性,提出一种基于状态观测器的鲁棒性自... 利用主振动模态对Galfenol智能悬臂梁进行数学建模,通过对不同频率的悬臂梁位移数据进行研究发现,悬臂梁的模型参数具有频率相关性,频率大于220 Hz时参数的变化较明显。为了克服模型参数的频率相关性,提出一种基于状态观测器的鲁棒性自适应控制算法,通过对模型参数进行自适应识别的方法来改善悬臂梁的控制效果。将该算法与Luenberger观测器进行对比,分别进行数值仿真和试验研究。研究结果表明,自适应观测器可以有效预测悬臂梁的状态变量,所提出的基于死区的参数识别算法,可以抑制悬臂梁高阶模态带来的信号畸变,使模型参数仍收敛于有效值。动态跟踪控制试验表明,驱动频率为100 Hz和500 Hz时,采用相同的初始模型参数仍然可以达到较好的控制效果。 展开更多

关键词 galfenol 悬臂梁 观测器 自适应 控制

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基于分布参数模型的Galfenol智能悬臂梁动力学建模方法及控制 被引量：7

6

作者 舒亮 陈定方 卢全国 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第13期72-83,共12页

研制一种基于Galfenol合金的智能悬臂梁结构,同时考虑粘合层对结构动态性能的影响,建立计及粘合层的分布参数动力学模型,该模型以电磁线圈为驱动源,为减小高频磁场造成的涡流损耗,设计一种叠片结构的U形驱动线圈对智能悬臂梁进行驱动,... 研制一种基于Galfenol合金的智能悬臂梁结构,同时考虑粘合层对结构动态性能的影响,建立计及粘合层的分布参数动力学模型,该模型以电磁线圈为驱动源,为减小高频磁场造成的涡流损耗,设计一种叠片结构的U形驱动线圈对智能悬臂梁进行驱动,并通过试验对该结构下的动力学模型进行验证;由于分布参数模型状态输出变量与参考电压没有直接耦合,提出一种基于分布参数模型的滑模变结构解耦控制方法,通过对输出变量矩阵解耦可以实现输入与输出的直接耦合,同时针对柔性结构中存在的次谐波扰动,利用Lyapunov函数证明了在非匹配条件下控制系统的稳定条件,并通过仿真试验对结论进行验证,同时,以比例—积分控制作为对比试验,与提出的滑模变结构解耦控制进行对比,通过比较不同频率下的动态跟踪结果,证明了所提出的控制方法不仅解决了复合悬臂梁分布参数模型中的不耦合问题,同时可以有效抑制Galfenol合金的磁滞非线性,使系统可以较好地跟踪外界参考输入。 展开更多

关键词 galfenol合金 悬臂梁 粘合层 动态跟踪控制 滑模变结构

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取向Galfenol合金的结构与磁致伸缩应变 被引量：3

7

作者 胡勇 丁雨田 +2 位作者 刘芬霞 张艳龙 王璟 《铸造技术》 CAS 北大核心 2008年第12期1692-1695,共4页

采用非自耗真空电弧熔炼方式制备了不同Ga含量的Fe100-XGaX(X=17、19)合金铸锭,利用定向凝固的方法试验研究了取向多晶Fe-Ga合金的结构与磁致伸缩应变。研究发现,采用定向凝固工艺制备的Fe83Ga17合金试样沿轴向呈现出明显的{110}织构特... 采用非自耗真空电弧熔炼方式制备了不同Ga含量的Fe100-XGaX(X=17、19)合金铸锭,利用定向凝固的方法试验研究了取向多晶Fe-Ga合金的结构与磁致伸缩应变。研究发现,采用定向凝固工艺制备的Fe83Ga17合金试样沿轴向呈现出明显的{110}织构特征。在低场下不同成分两种试样的磁致伸缩随磁场的增加迅速增大,在磁场强度大约为40 kA/m时Fe83Ga17合金的磁致伸缩λ达到饱和,为55×10-6。Ga含量为19%的定向凝固试样沿轴向取向性有所降低,晶粒中存在很多的亚晶界。富Ga相的析出和亚晶界的出现不利于磁致伸缩性能的提高。 展开更多

关键词 galfenol合金 微观结构 富Ga相 亚晶界 磁致伸缩应变

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基于各向异性的Galfenol复合悬臂梁三维非线性耦合模型 被引量：3

8

作者 朱翔鸥 舒亮 +2 位作者 吴桂初 陈定方 卢全国 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期95-102,共8页

通过Maxwell方程研究动态条件下三维驱动磁场的非线性分布,利用弱解式方程将Galfenol合金本征非线性模型与复合悬臂梁结构模型进行耦合,得到基于各向异性的悬臂梁磁机耦合非线性模型。模型仿真结果表明,磁感应强度最大的位置出现在靠近... 通过Maxwell方程研究动态条件下三维驱动磁场的非线性分布,利用弱解式方程将Galfenol合金本征非线性模型与复合悬臂梁结构模型进行耦合,得到基于各向异性的悬臂梁磁机耦合非线性模型。模型仿真结果表明,磁感应强度最大的位置出现在靠近悬臂梁固定端的一侧,悬臂梁机械应变的分布结果与磁感应强度类似。分别利用非周期阶跃信号和周期正弦信号对复合悬臂梁进行试验研究。结果表明,所建立的三维非线性耦合模型可以较好地预测试验数据中的死区部分、线性区间以及饱和区间,由于柔性结构中存在的次谐波扰动,阶跃响应中试验曲线出现小幅波动现象,模型可以较好捕捉试验结果中出现的次谐波扰动特征。 展开更多

关键词 galfenol 合金 各向异性 三维模型 非线性耦合 悬臂梁

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应力对Galfenol合金磁感应强度的影响 被引量：6

9

作者 翁玲 吕稼先 +2 位作者 王跃虎 王莉 孙英 《磁性材料及器件》 CAS 2016年第1期1-4,66,共5页

测试了<100>取向多晶Fe_(81.6)Ga_(18.4)合金不同偏置磁场下磁感应强度与应力的关系曲线,在此基础上进行了磁感应强度感知应力灵敏度的分析。实验中施加的应力为0.05Hz、±63MPa的准静态拉压应力。偏置磁场通过两种方法施加,... 测试了<100>取向多晶Fe_(81.6)Ga_(18.4)合金不同偏置磁场下磁感应强度与应力的关系曲线,在此基础上进行了磁感应强度感知应力灵敏度的分析。实验中施加的应力为0.05Hz、±63MPa的准静态拉压应力。偏置磁场通过两种方法施加,一种是给激励线圈通恒定电流;另一种是通过比例积分调节器给激励线圈通可控的电流以维持合金中磁场的恒定。分析结果表明,在1.6k A/m恒定偏置磁场下,压应力为-3.6MPa时最大感知应力灵敏度为75.5m T/MPa;当电流为0.384A(零应力下的磁场约为4.0k A/m),压应力为-21MPa时,恒电流偏置下最大感知应力灵敏度为41m T/MPa。 展开更多

关键词 galfenol 应力 磁感应强度 灵敏度

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利用Galfenol薄片的环境振动能量收集装置 被引量：1

10

作者 刘慧芳 刘成龙 +2 位作者 谷艳玲 赵俊杰 张靖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第15期202-208,230,共8页

针对小功耗电子设备供电的需求,拟对生活中存在的丰富振动能量进行利用,设计一种以Galfenol材料的磁致伸缩逆效应和法拉第电磁感应的耦合特性为实现原理,以薄片状Fe-Ga合金为核心元件,对振动进行收集并转换为电能的装置。以Jiles-Ather... 针对小功耗电子设备供电的需求,拟对生活中存在的丰富振动能量进行利用,设计一种以Galfenol材料的磁致伸缩逆效应和法拉第电磁感应的耦合特性为实现原理,以薄片状Fe-Ga合金为核心元件,对振动进行收集并转换为电能的装置。以Jiles-Atherton磁化模型为基础,结合悬臂梁弯曲理论建立了振动能量收集装置的感应电压与应力及力和加速度间的数学关系模型;分析了振动薄片内部总应力与运动状态间的数学关系。实验表明该装置产生的电压幅值可达到201 mV,并且在低频段发电效果最佳。研究成果为实现小功耗电子元件的无源供电提供一种新方法。 展开更多

关键词 环境振动 能量收集 galfenol 薄片

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一种交变载荷下Galfenol力传感器结构与能量效率的优化策略 被引量：1

11

作者 舒亮 吴桂初 陈定方 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第23期3188-3194,共7页

提出了一种新的面向交变载荷的力传感器测量结构,以Galfenol合金为敏感元件,将合金的两端加工成与锁紧结构配合的接口,可以对Galfenol棒进行挤压或者拉伸,通过检测材料磁化率变化引起的感应电动势可以确定外加交变负载的大小与方向。在... 提出了一种新的面向交变载荷的力传感器测量结构,以Galfenol合金为敏感元件,将合金的两端加工成与锁紧结构配合的接口,可以对Galfenol棒进行挤压或者拉伸,通过检测材料磁化率变化引起的感应电动势可以确定外加交变负载的大小与方向。在传感器工作机理的基础上,提出了一种传感器能量利用效率优化策略,采用封闭结构对Galfenol合金力传感器磁路进行了设计与优化,分别采用二维和三维有限元方法,研究了开放式磁路结构和提出的新型结构在磁路分布以及能量利用效率上的特征。仿真和实验结果表明,所提出的新型传感器结构,不仅在结构上可以增强Galfenol合金中磁通密度分布的均匀性,同时可以大幅提升传感器的能量利用效率,其提升率超过50%,同时对所设计的传感器结构进行加载交变载荷试验,试验结果验证了传感器设计方案的可行性。 展开更多

关键词 galfenol合金 交变载荷 力传感 磁通分布 能量利用率

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基于虚功原理的Galfenol悬臂梁建模与带载特性研究 被引量：1

12

作者 舒亮 吴桂初 陈定方 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期403-410,共8页

研究了带载条件下Galfenol驱动器的磁机耦合建模方法,利用离散型能量均分模型(Discrete energy-averaged model)对Galfenol的磁滞非线性和饱和非线性进行建模,可以同时描述合金对于磁场和应力的依赖性。采用虚功原理将能量均分模型与驱... 研究了带载条件下Galfenol驱动器的磁机耦合建模方法,利用离散型能量均分模型(Discrete energy-averaged model)对Galfenol的磁滞非线性和饱和非线性进行建模,可以同时描述合金对于磁场和应力的依赖性。采用虚功原理将能量均分模型与驱动器的结构模型进行动力学耦合,研究了带载条件下驱动器的输出特性,并对不同Galfenol覆盖比时驱动器的驱动能力进行了研究,将计算结果与稀土超磁致伸缩材料(Terfenol-D)和压电陶瓷进行了对比。研究结果表明,驱动器的带载能力随着Galfenol悬臂梁材料覆盖比的增加而增加,材料内部承受的张力也随之增大;Galfenol合金良好的机械性能可以克服负载增加时所承受的张力的变化,解决其他智能材料易产生的失效问题。 展开更多

关键词 galfenol悬臂梁 虚功原理 建模 带载

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变频率条件下Galfenol驱动器参数辨识方法研究 被引量：1

13

作者 舒亮 吴桂初 陈定方 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第17期17027-17032,共6页

利用线性压磁方程和欧拉-伯努利方程建立了基于Galfenol(Fe-Ga合金)驱动器的动力学模型,在变频率条件下,驱动磁场存在扩散效应,直接影响模型对于驱动器动态特性的预测。为解决普通梯度算法无法收敛的问题,提出了一种基于遗传算法的动力... 利用线性压磁方程和欧拉-伯努利方程建立了基于Galfenol(Fe-Ga合金)驱动器的动力学模型,在变频率条件下,驱动磁场存在扩散效应,直接影响模型对于驱动器动态特性的预测。为解决普通梯度算法无法收敛的问题,提出了一种基于遗传算法的动力学模型参数辨识方法,无需满足持续激励条件,可对变频率条件下驱动器的压磁系数和阻尼系数进行辨识。计算结果表明,辨识算法收敛性好,经过7次迭代以后即可寻找到最优值。同时进行了对比实验,结果显示驱动频率低于220Hz时模型参数变化较小,更高驱动频率时模型参数发生较大的变化。利用该方法可以在变频率条件下准确掌握驱动器结构参数的变化,为Galfenol驱动器磁路的设计与控制提供理论指导。 展开更多

关键词 galfenol驱动器 变频率 遗传算法 参数辨识

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新型磁驱动Galfenol合金研究进展 被引量：1

14

作者 王璐 丁雨田 +3 位作者 胡勇 刘妍妍 王国斌 周质光 《机械研究与应用》 2011年第3期1-5,15,共6页

磁驱动Galfenol合金具有电磁能与机械能的互换功能,是重要的能量与信息转换功能材料。针对Galfenol材料的研究现状,着重从影响Fe-Ga合金磁致伸缩性能的制备工艺、合金成分、微观相结构、磁致伸缩模型等方面进行阐述,同时对当前最新研究... 磁驱动Galfenol合金具有电磁能与机械能的互换功能,是重要的能量与信息转换功能材料。针对Galfenol材料的研究现状,着重从影响Fe-Ga合金磁致伸缩性能的制备工艺、合金成分、微观相结构、磁致伸缩模型等方面进行阐述,同时对当前最新研究进展进行了介绍。 展开更多

关键词 galfenol合金 磁致伸缩 研究进展

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含分流电路Galfenol声子晶体的带隙与减振性能

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作者 曹淑瑛 王金川 +1 位作者 郑加驹 张福宝 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第2期278-283,共6页

利用Galfenol的逆磁致伸缩效应并通过分流元件调整其声子晶体带隙,以实现有效减振具有重要现实意义。基于磁致伸缩本构方程、Armstrong模型、法拉第定律、传递矩阵法和Bloch定理,推导了含分流电路的Galfenol有效弹性模量表达式,并建立... 利用Galfenol的逆磁致伸缩效应并通过分流元件调整其声子晶体带隙,以实现有效减振具有重要现实意义。基于磁致伸缩本构方程、Armstrong模型、法拉第定律、传递矩阵法和Bloch定理,推导了含分流电路的Galfenol有效弹性模量表达式,并建立其声子晶体振动模型。模型计算结果与实验结果对比表明,该模型能提供有效弹性模量随频率和分流电容变化的合理数据趋势,并能预测Galfenol参数随应力变化的非线性特性。分析了该声子晶体在开路下,其布喇格带隙(BBG)衰减常数峰值和截止频率随应力的变化规律,确定了器件减振的最佳工作点;分析了该声子晶体在不同分流电容和应力下的BBG、共振带隙(RBG)及其共振公共带隙(RCBG)特性,结果表明,较小分流电容、较大磁机耦合因子和较大电感可显著提高器件减振性能。 展开更多

关键词 galfenol声子晶体 有效弹性模量 非线性耦合 带隙 减振

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Galfenol薄片式力传感器的理论研究与设计 被引量：1

16

作者 于少鹏 王博文 董丽元 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第6期20-23,共4页

为了提高磁致伸缩传感器的性能,并解决材料的脆性问题,设计了铁镓合金(Galfenol)薄片复合非磁性基底作为敏感元件。以基于J-A模型和磁-机效应法的动态耦合模型为依据,利用感应线圈采集Galfenol磁致伸缩逆效应的力感知信号,实现外力检测... 为了提高磁致伸缩传感器的性能,并解决材料的脆性问题,设计了铁镓合金(Galfenol)薄片复合非磁性基底作为敏感元件。以基于J-A模型和磁-机效应法的动态耦合模型为依据,利用感应线圈采集Galfenol磁致伸缩逆效应的力感知信号,实现外力检测的目的。COMSOL仿真结果验证了模型描述磁化过程的有效性,传感器经信号采集系统放大后的输出电压可达60 mV以上,并与外力保持良好的线性度。 展开更多

关键词 galfenol薄片 力传感器 动态耦合模型 磁致伸缩逆效应 信号采集

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Galfenol悬臂梁磁致伸缩式旋转电机设计及有限元分析 被引量：1

17

作者 苑庆杰 卢全国 曹清华 《南昌工程学院学报》 CAS 2018年第4期80-82,95,共4页

针对压电式惯性冲击旋转驱动器在转速和负载方面的不足,利用Galfenol材料作为驱动源,设计了一种Galfenol悬臂梁磁致伸缩式旋转电机。该旋转电机基于惯性冲击的原理工作,在2种不同的锯齿波电信号的驱动下,可以实现双向旋转,具有响应快、... 针对压电式惯性冲击旋转驱动器在转速和负载方面的不足,利用Galfenol材料作为驱动源,设计了一种Galfenol悬臂梁磁致伸缩式旋转电机。该旋转电机基于惯性冲击的原理工作,在2种不同的锯齿波电信号的驱动下,可以实现双向旋转,具有响应快、转速快、负载能力强等优点。设计了Galfenol悬臂梁磁致伸缩式旋转电机的结构,采用有限元的方法对该电机的主要部分Galfenol悬臂梁,进行了有限元分析。结果表明当质量块的重量为1 N时,Galfenol悬臂梁可以驱动其移动0.05 mm。 展开更多

关键词 galfenol 惯性冲击 设计 有限元分析

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考虑附加涡流损失的Galfenol合金动态滞后建模与实验 被引量：6

18

作者 翁玲 赵青 +2 位作者 孙英 黄文美 王博文 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期399-405,共7页

在Galfenol合金能量平均静态滞后模型基础上,考虑铁磁材料在动态磁场作用下的涡流损耗和附加损耗,建立了Galfenol合金动态滞后磁化强度模型和应变模型。利用Galfenol合金磁特性测试系统进行了应变和磁场静态特性测试,测试结果与模型计... 在Galfenol合金能量平均静态滞后模型基础上,考虑铁磁材料在动态磁场作用下的涡流损耗和附加损耗,建立了Galfenol合金动态滞后磁化强度模型和应变模型。利用Galfenol合金磁特性测试系统进行了应变和磁场静态特性测试,测试结果与模型计算结果吻合较好。利用该测试系统测试了〈100〉取向多晶Fe83Ga17合金在动态磁场频率分别为1、10、20、40、60、100、200、300 Hz作用下的应变和磁场的关系。实验结果和模型计算结果对比表明,在磁场频率为200 Hz以下时,模型能准确反映应变与磁场的关系,频率为200 Hz以上时,计算结果与实验结果出现偏差。该模型能用于Galfenol合金的器件设计与应用。 展开更多

关键词 FE-GA合金 涡流损失 附加损失 滞后 磁化强度

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Galfenol合金的显微组织和磁致伸缩性能 被引量：5

19

作者 胡勇 丁雨田 +2 位作者 刘芬霞 张艳龙 王璟 《铸造技术》 CAS 北大核心 2008年第11期1579-1583,共5页

采用非自耗真空电弧熔炼方式制备了不同Ga含量条件下的Fe100-XGaX(X=16、19、21、27)合金铸锭,系统研究了不同成分合金铸锭的显微组织结构和磁致伸缩性能。结果发现,铸态Fe-Ga合金室温基本结构为无序的bcc结构,随着Ga原子含量的增加,立... 采用非自耗真空电弧熔炼方式制备了不同Ga含量条件下的Fe100-XGaX(X=16、19、21、27)合金铸锭,系统研究了不同成分合金铸锭的显微组织结构和磁致伸缩性能。结果发现,铸态Fe-Ga合金室温基本结构为无序的bcc结构,随着Ga原子含量的增加,立方晶格的晶格常数逐渐增加。富Ga相的数量和分布直接影响着铸态合金的磁致伸缩性能,Fe81Ga19合金的饱和磁致伸缩最大,达到93×10-6,Fe79Ga21合金由于在26.64°附近存在(111)面有序DO3相的析出,进一步抑制了磁致伸缩性能的提高,其饱和磁致伸缩最小只有20×10-6。铸态多晶Fe84Ga16合金沿〈110〉方向具有一定的择优取向,因偏离〈100〉易磁化方向,因此其磁致伸缩系数较低。 展开更多

关键词 Calfenol合金 微观结构 富Ga相 DO3相 磁致伸缩

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Galfenol合金扭矩传感器优化设计与实验 被引量：1

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作者 林永顺 曹清华 +4 位作者 臧金明 杨炯睿 吴南南 周治峰 李彧雯 《南昌工程学院学报》 CAS 2023年第3期53-59,共7页

结合逆磁致伸缩效应,设计了一种Galfenol合金贴片接触式扭矩传感器,对贴片的厚度、栅条宽度等参数进行了仿真优化,根据仿真结果搭建了实验平台。仿真与实验结果表明:该传感器在加载情况下,灵敏度为0.721 mV/Nm,最大误差为6.31%;在卸载... 结合逆磁致伸缩效应,设计了一种Galfenol合金贴片接触式扭矩传感器,对贴片的厚度、栅条宽度等参数进行了仿真优化,根据仿真结果搭建了实验平台。仿真与实验结果表明:该传感器在加载情况下,灵敏度为0.721 mV/Nm,最大误差为6.31%;在卸载情况下,其灵敏度为0.684 mV/Nm,最大误差为6.59%。研究结果表明,该传感器在中小范围扭矩测量的精度与灵敏度较高、适应性能好,可为扭矩传感器研究提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 galfenol合金 扭矩传感器 优化设计 实验

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