超磁致伸縮換能器的自由能磁滯模型及其為數(shù)值實(shí)現(xiàn).pdf

1、超磁致伸縮換能器是以超磁致伸縮材料作為驅(qū)動(dòng)元件的新型器件，可以實(shí)現(xiàn)電磁能和機(jī)械能之間互相轉(zhuǎn)換，具有輸出位移和力大、反應(yīng)快、溫度范圍寬等突出優(yōu)點(diǎn)，顯示出良好的應(yīng)用前景。自由能磁滯模型具有引入的參數(shù)與系統(tǒng)有關(guān)、參數(shù)個(gè)數(shù)少及能模擬次磁滯環(huán)等優(yōu)點(diǎn)。目前對于超磁致伸縮換能器的自由能磁滯模型的系統(tǒng)研究及報(bào)道很少見，因此對超磁致伸縮換能器的自由能磁滯模型及其數(shù)值實(shí)現(xiàn)的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文首先介紹了課題的研究背景，然后概述

2、了超磁致伸縮材料的特點(diǎn)及其重要的研究價(jià)值，并對超磁致伸縮換能器及其磁滯模型作了細(xì)致分析。
　　 針對超磁致伸縮換能器的磁滯非線性，采用自由能理論建立換能器的磁滯模型。對超磁致伸縮材料本身的晶格結(jié)構(gòu)特性、自由能關(guān)系、局域磁化強(qiáng)度和非滯后磁化強(qiáng)度進(jìn)行了深入細(xì)致的討論和歸納，形成了完備的自由能磁滯模型理論，詳細(xì)列出了自由能磁滯模型的三種不同表達(dá)式，包括應(yīng)用統(tǒng)計(jì)力學(xué)建立的宏觀磁化強(qiáng)度模型、二次方Helmholtz的宏觀磁化強(qiáng)度模型和一般

3、密度的宏觀磁化強(qiáng)度模型。
　　 為了給模型的數(shù)值實(shí)現(xiàn)奠定數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，詳細(xì)介紹了Gauss-Legendre 數(shù)值積分方法。
　　 在此基礎(chǔ)上，給出了忽略熱運(yùn)動(dòng)的自由能磁滯模型的雙重積分?jǐn)?shù)值公式，并對其進(jìn)行了積分離散化，確定了積分的節(jié)點(diǎn)和權(quán)，還詳細(xì)介紹了數(shù)值求解方法，最后對忽略熱運(yùn)動(dòng)的自由能磁滯模型數(shù)值實(shí)現(xiàn)，并對實(shí)現(xiàn)的仿真結(jié)果進(jìn)行分析。
　　 在此基礎(chǔ)上介紹了考慮熱運(yùn)動(dòng)的自由能磁滯模型的理論基礎(chǔ)，并列出了數(shù)值求解