磁致伸缩式振动时效装置的研制

针对目前传统偏心电机振动时效设备因工作频带窄、自动化程度低、可靠性差等原因而不能大力推广应用的现状,应用稀土超磁致伸缩材料开发一种新型振动时效装置.该装置不需要旋转就可以将电能直接转换为线性位移或振动.振动时模拟敲击运动,给工件施加一个周期性外力,迫使工件产生共振,当周期性载荷叠加到工件内部残余应力高峰处超过工件屈服极限时,产生微小塑性变形,从而降低工件内部残余应力峰值,使残余应力重新均化分布,达到对工件时效的目的.     

超磁致伸缩材料换能器的实验研究

采用超磁致伸缩材料 Terfenol—D 作为换能器中制动元件,将在一定预压应力下处于阶跃段的磁致伸缩棒简化为磁场强度与磁致伸缩应变的单输入单输出的线性系统。以静态试验数据为基础,建立等效的动态磁致伸缩模型,对自行设计的超磁致伸缩大功率换能器进行了试验研究,该装置具有功率大、适用频带宽、峰值尖锐余振小等特点,为实际开发换能器产品提供了设计依据。     

超磁致伸缩材料的磁致伸缩系数检测仪的研发

基于虚拟仪器软件平台LabVIEW，开发了磁致伸缩系数检测仪。论文介绍了检测仪的构成及在软件设计中的几个主要问题。     

采用磁致伸缩材料模型进行磁弹性屈曲的数值模拟

基于磁致伸缩材料模型,在不考虑体积伸缩的条件下,利用FEMLAB多物理场耦合软件,对悬臂铁磁板在横向磁场中的磁弹性屈曲问题进行了数值模拟,并将模拟得到的临界屈服磁感应强度与前人的实验结果进行了对比,得到了较好的一致性。数值模拟结果显示,随着铁磁板长厚比的增大,板屈曲失稳的临界屈服磁感应强度减小;采用的磁致应变系数越大,所得到的临界屈服磁感应强度越小;当磁致应变系数为1.3×10-4T-1时,计算结果与实验值吻合最好。数值分析结果表明,利用磁致伸缩材料模型来解释悬臂铁磁板在横向磁场中的磁弹性屈曲问题是合理的。     

兰姆波的电磁超声磁致伸缩式激励及其特性

研究了采用电磁超声探头在铁磁材料中激励兰姆波的换能结构和机理模型,磁致伸缩机制是在弱磁化状态下影响换能效率的主导机制,而Lorentz力和磁性力机制在此情况下的作用相对要小得多.对模型进行数值分析后得到,声波产生的幅度受磁致伸缩应变系数和磁导率的共同影响,并且随提离距离的增大而减小.实验结果也进一步验证了理论预测的准确性     

应用磁致伸缩仪进行材料磨蚀试验研究

水力机械过流部件的磨蚀是我国多泥沙河流上运行的机组普遍存在的工程问题，致使过流部件严重损坏，机组频繁检修。本文采用磁致伸缩仪对材料进行了磨蚀试验，测定了不同含沙浓度、不同振幅工况下材料的质量损失量，探讨了黄河沙对材料磨蚀的影响及振幅对材料磨蚀的影响。     

铁磁钢材应力致磁各向异性定量检测特性研究

为研究铁磁材料的应力致磁各向异性的物理表现及其对应力的定量检测特性,搭建了交流磁化/检测实验装置.在单向加载条件下,对铁磁Q195平板试件施加了不同程度的弹性应力.并在保持每个弹性应力方向及大小不变前提下,施加了不同方向的不饱和交流外磁场,检测了其交流磁化曲线.通过对实验数据的频谱分析、磁滞回线的获取及磁特征参数的提取,分析和讨论了铁磁材料应力致磁各向异性定量特性、磁各向异性特征参数与应力的定量关系.研究结果表明:应力导致了铁磁Q195钢材表现出了磁各向异性特性;应力致磁各向异性磁特征参数随着应力增大而近似于线性增大,可以通过提取对应的参数进而求取对应的应力.研究结果对系统探究铁磁材料的应力致磁各向异性定量特性具有一定参考价值.     

铁磁材料相对磁导率变化与应力关系的磁力学模型

应力一直被认为是影响铁磁材料磁特性的重要因素。不论是提高缺陷识别信号还是应力监测等相当复杂的无损检测技术的开发，都要求对应力对磁特性影响的基本知识有一定的掌握，但相关的应力对铁磁材料相对磁导率的影响关系方面的文章还未见到。因此，本文参考有关研究者的成果，指出了一种关于铁磁材料相对磁导率变化与应力关系的磁力学模型，作为反应铁磁材料磁力耦合的一个方程式。     

超磁致伸缩驱动器的输出力动态响应特性

设计了一种新型超磁致伸缩驱动器,通过ANSYS有限元分析软件对超磁致伸缩驱动器的内部磁场进行了仿真。并搭建了输出力动态响应特性测试系统,通过改变外加电流与预紧力大小对驱动器的动态响应时间进行研究。实验结果表明,该驱动器的磁场设计合理;当电流小于2.5 A且预压力一定时,其输出力响应时间随电流的增大而减小;设计的驱动器在预压力达到300 N时输出力响应时间最短。     

以铁磁材料为工质的不可逆斯特林制冷机的优化性能

建立以铁磁材料为工质的不可逆磁斯特林制冷循环新模型,探索有限热源、热阻、回热损失和回热时间等对制冷循环性能的影响,应用有限时间热力学方法,导出制冷率与制冷系数间的优化关系解析表式,进而获得最大制冷率及其它优化性能参数.     

粉煤灰铁磁性物质回收方法与设备

粉煤灰的综合利用具有重要的经济、社会与环境价值.粉煤灰中含有一定比例的铁磁性物质,是不可再生的铁矿资源;文章针对粉煤灰中铁磁性物质的分离问题,分析了干式磁选法中利用旋风除尘器作为粉煤灰铁磁性物质提取的进料装置的有关内容,借以实现粉煤灰中铁磁性物质的均匀、连续的分离提取.     

超磁机器鱼游动数值模拟及其控制

针对管道中微小型机器人的研究和开发,提出一种利用外磁场驱动起小型机器鱼的研究方法.采用合金薄板模拟鱼尾骨架,贴在该薄板的超磁致伸缩材料模拟鱼体肌肉,建立了该问题的力学模型.通过研究机器鱼的游动机理,设计了一种机器鱼的超磁动力驱动器(GMMA).利用调整外界磁场频率,实现神经模拟以控制鱼尾摆动,即机器鱼的游动.结果表明,鱼尾摆动平均驱动力的大小取决于鱼尾的材料参数、几何参数和外磁场频率.特别是当外磁场频率接近系统固有频率时,该驱动力相对较大,该结论可作为鱼尾设计和控制的主要思路和依据.     

非晶铁磁纤维应力阻抗效应的理论分析

玻璃包裹非晶铁磁纤维的应力阻抗效应在应力传惑器以及智能吸汲材料寺万回有巳大的潜在应用．本文从LLG和Maxwell方程出发,从理论上分析了非晶铁磁纤维的应力阻抗效应以及诸多内外部因素对它的影响．分析结果表明,当其他因素不变时,应力阻抗效应分别随着外应力、外磁场、饱和磁致伸缩系数、饱和磁化强度以及频率的增大先增后减,但对纤维半径变化最敏感,而饱和磁化强度对应力阻抗效应的影响则很小．上述研究对非晶铁磁纤维制造工艺的优化以及应力阻抗效应最佳实验条件的探索具有一定的指导意义．     

铁磁物质中有杂质势时束缚磁极化子产生的讨论

对铁磁物质中束缚极化子的存在与介质中有无杂质势密切相关的规律进行了系统的变分计算.在变分计算前，用Schwinger的角动量谐振子理论将其变换为载流子与两类玻色子耦合的问题，计算后得到的结论与普遍的看法一致．计算结果给出了杂质势的强弱对束缚极化子形成的影响、半宽度的变化规律和用有限格点数的晶体代替实际晶体作近似计算的条件．     

巴克豪森噪讯无缝线路应力检测仪的研制及应用

利用磁巴克豪森效应原理研制了巴克豪森噪讯无缝线路应力检测仪,该检测仪可用来检测铁轨的内部应力、表面硬度及疲劳损伤,可以实现在线、瞬态以及便携式测量。通过在北京丰台区工务段选取一段无缝线路,采用该仪器对此段无缝线路的缓冲区、伸缩区以及固定区进行定点检测,研究整根铁轨内部残余应力的变化,发现铁轨内的残余应力基本维持在一个固定的数值,从实验过程和结果得出该检测技术是可行的。     

铁磁材料复杂形状差异的磁场分布鉴别法

给出了铁磁材料 (如车刀 )形状自动鉴别系统的设计思想 .介绍了鉴别系统的系统组成、在单片机 80 31控制下的工作原理和测量结果 .实践表明 ,这种鉴别方法速度快、可应用于铁磁质物体复杂形状的鉴别