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题名计及偏置磁场变化的磁致伸缩逆效应能量平均磁滞模型
被引量：1
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作者
黄文美
房昱同
刘雨欣
郭萍萍
冯晓博
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机构
智能配用电装备与系统全国重点实验室(河北工业大学)
河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学)
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出处
《电工技术学报》
北大核心
2025年第9期2840-2851,共12页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51777053,52077052)。
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文摘
磁致伸缩器件的输出特性通常表现出对偏置条件很强的依赖性,现有的磁致伸缩本构模型难以直接表征偏置磁场动态变化时材料的磁化过程,为了指导磁致伸缩材料在应力激励下的应用,建立能够反映偏置磁场变化的磁致伸缩逆效应磁滞模型具有重要意义。该文首先基于自由能理论引入材料钉扎系数,得到应力依赖的不可逆磁滞分量Mirr和λirr,建立考虑磁滞行为的磁致伸缩材料逆效应本构模型;其次基于磁路等效理论引入偏置磁场与磁阻的非线性相关项,将模型拓展为计及偏置磁场变化的能量平均磁滞模型;最后基于实验数据,采用引入非线性自适应步长因子的改进布谷鸟灰狼算法提取模型参数。模型计算结果与实验数据对比表明,所建模型能够准确描述磁致伸缩材料在恒定以及非恒定偏置磁场条件下的磁通密度-应力响应和应变-应力响应,为磁致伸缩逆效应在力磁传感与能量收集等领域的应用提供理论指导。
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关键词
磁致伸缩逆效应
偏置磁场
能量平均磁滞模型
磁路模型
参数辨识
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Keywords
Magnetostritive inverse effect
bias magnetic field
energy-averaged hysteresis model
magnetic circuit model
parameters identification
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分类号
TM274
[一般工业技术—材料科学与工程]
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