超磁致伸縮執(zhí)行器自感知方法與實(shí)驗(yàn)研究.pdf_第1頁
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1、浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)系碩士學(xué)位論文超磁致伸縮執(zhí)行器自感知方法與實(shí)驗(yàn)研究姓名:鄒波申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):機(jī)械制造及其自動化指導(dǎo)教師:鄔義杰20100101A b s t r a c tG i a n tm a g n e t o s t r i c t i v e m a t e r i a l ( G M M ) h a s l o t s o f e x c e l l e n t p e r f o r m a n c e s ,w

2、 h i c hm a k ei t h a v e ab r o a da p p l i c a t i o np r o s p e c ti n d e t e c t i o n ,s o n a r , m a g n e t i c a l ,m e c h a n i c a la n de l e c t r i c a lt r a n s d u c e rf i e l d s .W h i l et h er

3、e s e a r c hf o rG M M i sf o c u s e do nt h ep o s i t i v ee f f e c t ,t h ei n v e r s e e f f e c ta n ds e l f - s e n s i n gt e c h n o l o g y f o rG M M a r em u c h l e s s .I n o r d e rt o r e a l i z eG M

4、 M w o r k sa sa na c t u a t o ra n da s e n s o ra tt h es a m et i m e ,ab e n d i n g g i a n t m a g n e t o s t r i c t i v ea c t u a t o r ( W G M A ) i s d e s i g n e d ,a n dt h ec o u p l e de l e c t r i c a

5、 l ,m a g n e t i c a la n d m e c h a n i c a lf i e l d s s t e pm o d e la n d e q u i v a l e n tc i r c u i tm o d e la r ec o n s t r u c t e d .T h ef i n i t ee l e m e n t a n a l y s i so f t h ec o u p l e de

6、l e c t r i c a l ,m a g n e t i c a la n dm e c h a n i c a lf i e l d sf o rW G M A u s i n gA N S Y S i sc a r r i e do u t .T h er e l a t i o n a lp a r a m e t e r so fW G M A a r ec a l i b r a t e da c c o r d i

7、n g t o e x p e r i m e n t so f p o s i t i v ea n di n v e r s ee f f e c to fW G M A .T h e g e n e r a lp r i n c i p l e o f f o r c es e n s o ru s i n gG M M i s p r o p o s e d .H y s t e r e s i sa n g l e i s b

8、 r o u g h t f o r w a r d t o c a l c u l a t e t h e s i z e o f n o n .1 i n e a r h y s t e r e s i s .T h r e ea p p r o a c h e sf o rs e l f - s e n s i n gG M A a r ed e s c r i b e d i nd e t a i l ,a n d e x p

9、e r i m e n t a l s t u d i e sa l es u b s e q u e n t l ye x e c u t e d .I nt h ef i r s tc h a p t e r , t h ed e v e l o p m e n t a lc o u r s e ,p e r f o r m a n c e a n df e a t u r e s ,c u r r e n ts i t u a t

10、 i o no f t h e r e s e a r c ha n d a p p l i c a t i o na th o m e a n d a b r o a d o fG M M a r e i n t r o d u c e d .T h ef e a t u r e sa n dr e s e a r c hs t a t u s o fg i a n tm a g n e t o s t r i c t i v es

11、e l f - s e n s i n g a c t u a t o ra r es t a t e d .T h e s t r u c t u r e a n d s i g n i f i c a n c e o f t h e r e s e a r c h i n t h e d i s s e r t a t i o n a r ei n t e r p r e t e d .I nt h es e c o n dc h

12、a p t e r , t h r e ek i n d so ff o r m s o f m a g n e t o s t r i c t i v ep h e n o m e n o n a r ei n t r o d u c e d ,a n d t h e f i e l d —i n d u c e d d e f o r m a t i o n i s e x p l a i n e db ym a g n e t i

13、 c d o m a i nt h e o r ya n dm a g n e t o s t r i c t i v em o d e l .B a s i cf e a t u r e so fG M M a r ei n t r o d u c e di n d e t a i l ,a n d g i a n t m a g n e t o s t r i c t i v es e l f - s e n s i n gp r

14、i n c i p l e i si n t e r p r e t e du s i n g m a g n e t i cd o m a i nt h e o r ya tl a s t .I nt h et 1 1 i r dc h a p t e r , t w ok i n d so fs t r u c t u r a lf o r m sf o rG M A a r ep o i n t e do u ta tf i r

15、s t ,a n dt h e n t h ec o u p l e de l e c t r i c a l ,m a g n e t i c a la n d m e c h a n i c a lf i e l d ss t e pm o d e l f o rW G M As u i t a b l e f o r r e a l i t y i s c o n s t r u c t e d .T h e e q u i v

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