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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
1
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。
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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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职称材料
超磁致伸缩力传感器及其实验研究
被引量：
7
2
作者
葛春亚
贾振元
+1 位作者
王福吉
刘慧芳
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2011年第6期3-5,16,共4页
超磁致伸缩材料具有相对磁导率高、磁机转换率高等优良特性,对于传感器装置是一种很好的材料。文中基于维拉里效应原理完成了超磁致伸缩力传感器的设计,并利用有限元分析方法验证了所设计传感器磁场分布的合理性。提出了基于电感测量力...
超磁致伸缩材料具有相对磁导率高、磁机转换率高等优良特性,对于传感器装置是一种很好的材料。文中基于维拉里效应原理完成了超磁致伸缩力传感器的设计,并利用有限元分析方法验证了所设计传感器磁场分布的合理性。提出了基于电感测量力传感器输出特性的方法,并进行了实验,确定了该传感器的灵敏度最高状态的最佳偏置磁场强度;并测量了0-10^3N作用力下传感器的输出特性,实验结果表明该传感器输出特性良好,可用于高精度要求的场合。
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关键词
超磁致伸缩
维拉里效应
相对磁导率
力传感器
电感
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职称材料
基于GMM的轨道无线传感网络能量收集装置研究
被引量：
2
3
作者
孟爱华
蒋孙权
+1 位作者
刘帆
张梅
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期1748-1752,共5页
随着轨道无线传感器网络技术的推广,改善无线传感器的供电问题显的刻不容缓。研究一种基于超磁致伸缩材料(GMM)的轨道振动能量收集器,将收集器安装于钢轨与轨道板之间,收集钢轨的振动能。建立车辆轨道垂向耦合模型,将钢轨垂向位移和支...
随着轨道无线传感器网络技术的推广,改善无线传感器的供电问题显的刻不容缓。研究一种基于超磁致伸缩材料(GMM)的轨道振动能量收集器,将收集器安装于钢轨与轨道板之间,收集钢轨的振动能。建立车辆轨道垂向耦合模型,将钢轨垂向位移和支反力作为能量收集器的激振源。利用超磁致伸缩材料的维拉里效应,将振动能转换为电能。经过MATLAB理论分析,能量收集器大致能收集到能量大约237.158 4 J。收集的电能足以解决无线传感器的供电问题。
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关键词
能量收集
轨道垂向振动
数值分析
磁致伸缩
维拉里效应
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职称材料
题名
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
1
作者
黄文美
冯晓博
薛天祥
张泽远
翁玲
机构
省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学)
河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第18期5565-5575,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51777053,52077052)。
文摘
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。
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
Keywords
Magnetostriction materials
Villari effect
piezomagnetic coefficient
Armstrong energy model
particle swarm optimization-genetic algorithm(PSO-GA)
分类号
TM274 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
超磁致伸缩力传感器及其实验研究
被引量：
7
2
作者
葛春亚
贾振元
王福吉
刘慧芳
机构
大连理工大学机械工程学院
出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2011年第6期3-5,16,共4页
基金
国家自然科学基金项目(50775021)
文摘
超磁致伸缩材料具有相对磁导率高、磁机转换率高等优良特性,对于传感器装置是一种很好的材料。文中基于维拉里效应原理完成了超磁致伸缩力传感器的设计,并利用有限元分析方法验证了所设计传感器磁场分布的合理性。提出了基于电感测量力传感器输出特性的方法,并进行了实验,确定了该传感器的灵敏度最高状态的最佳偏置磁场强度;并测量了0-10^3N作用力下传感器的输出特性,实验结果表明该传感器输出特性良好,可用于高精度要求的场合。
关键词
超磁致伸缩
维拉里效应
相对磁导率
力传感器
电感
Keywords
giant magnetostrictive
Villari effect
relative magnetic permeability
force sensor
inductance
分类号
TH39 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于GMM的轨道无线传感网络能量收集装置研究
被引量：
2
3
作者
孟爱华
蒋孙权
刘帆
张梅
机构
杭州电子科技大学机械工程学院
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期1748-1752,共5页
基金
浙江省自然科学基金项目(LY17E050026)
浙江省教育厅项目(Y201224182)
国家自然科学基金项目(50905051)
文摘
随着轨道无线传感器网络技术的推广,改善无线传感器的供电问题显的刻不容缓。研究一种基于超磁致伸缩材料(GMM)的轨道振动能量收集器,将收集器安装于钢轨与轨道板之间,收集钢轨的振动能。建立车辆轨道垂向耦合模型,将钢轨垂向位移和支反力作为能量收集器的激振源。利用超磁致伸缩材料的维拉里效应,将振动能转换为电能。经过MATLAB理论分析,能量收集器大致能收集到能量大约237.158 4 J。收集的电能足以解决无线传感器的供电问题。
关键词
能量收集
轨道垂向振动
数值分析
磁致伸缩
维拉里效应
Keywords
energy harvester
track vertical vibration
numerical analysis
magnetostrictive
Villarieffect
分类号
TN712.2 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
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
黄文美
冯晓博
薛天祥
张泽远
翁玲
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
超磁致伸缩力传感器及其实验研究
葛春亚
贾振元
王福吉
刘慧芳
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2011
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于GMM的轨道无线传感网络能量收集装置研究
孟爱华
蒋孙权
刘帆
张梅
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
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职称材料
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