基于BP神经网络的Fe-Ga合金磁致伸缩性能预测

研究了Fe-Ga合金在铸态和油淬态时元素B对Fe-Ga合金磁致伸缩性能的影响。依据采集到的合金磁致伸缩值,使用基于遗传算法优化后的BP神经网络,预测了该合金的磁致伸缩性能。结果表明,经过遗传算法优化网络的权值后,预测误差均在4%以内,可以实现对Fe83Ga17合金磁致伸缩性能的预测。     

基于最小二乘支持向量机的超磁致伸缩执行器磁滞非线性模型

为准确模拟超磁致伸缩执行器的磁滞非线性特性,基于最小二乘支持向量机与实验数据建立了超磁致伸缩执行器的模型,结果显示所建模型都能够充分逼近非线性实验数据点。为提高模型的求解速度,仅选用一半的实验数据建立了小样本模型,并与神经网络所建小样本模型对比,结果表明:基于最小二乘支持向量机所建模型的位移预测误差小于1.2μm,而基于神经网络所建模型的位移预测误差大于1.5μm。     

粉末冶金粘结磁致伸缩材料

粘结磁致伸缩材料是由Terfenol-D粉末与树脂粘结剂混合固化而成。TbDyFe粉末颗粒的大小,树脂的粘度系数,树脂的配比及磁场中的取向都对粘结磁致伸缩材料的磁致伸缩性能产生较大的影响。试验结果表明,TbDyFe粉末颗粒尺寸的大小对粘结磁致伸缩材料的磁致伸缩性能影响较大。制造较好性能的粘结磁致伸缩材料所需TbDyFe粉末颗粒尺寸应控制在＜280μm。同时,材料在压型过程中由于外加磁场而使磁畴取向,从而提高了磁致伸缩性能。     

Galfenol合金的显微组织和磁致伸缩性能

采用非自耗真空电弧熔炼方式制备了不同Ga含量条件下的Fe100-xGax(X-16、19、21、27)合金铸锭,系统研究了不同成分合金铸锭的显微组织结构和磁致伸缩性能.结果发现,铸态Fe-Ga合金室温基本结构为无序的bcc结构,随着Ga原子含量的增加,立方晶格的晶格常数逐渐增加.富Ga相的数量和分布直接影响着铸态合金的磁致伸缩性能,Fe81 Ga19合金的饱和磁致伸缩最大,达到93×10-6,Fe19Ga21合金由于在26.64°附近存在(111)面有序DO3相的析出,进一步抑制了磁致伸缩性能的提高,其饱和磁致伸缩最小只有20×10-6.铸态多晶Fe84Ga16合金沿<110>方向具有一定的择优取向,因偏离<100>易磁化方向,因此其磁致伸缩系数较低. 构和磁致伸缩性能.结果发现,铸态Fe-Ga合金室温基本结构为无序的bcc结构,随着Ga原子含量的增加,立方晶格的晶格常数逐渐增加.富Ga相的数量和分布直接影响着铸态合金的磁致伸缩性能,Fe81 Ga19合金的饱和磁致伸缩最大,迭到93×10-6,Fe19Ga21合金由于在26.64°附近存在(111)面有序DO3相的析出,进一步抑制了磁致伸缩性能的提高,其饱和 致伸缩最小只有20×10-6.铸态多晶Fe84Ga16合金沿<110>方     

Homogeneity of Magnetostriction of Tb--Dy--Fe—Co<110> Oriented Alloy Rod

采用区熔定向凝固方法,先以30 mm/h低速生长,再以480 mm/h高速生长,制备了磁致伸缩性能较为均匀的《110》取向Tb0.36Dy0.64(Fel-xCox)2(x=0,0.1,0.15)合金棒.研究了不同晶体生长阶段的轴向择优取向和微观组织对磁致伸缩性能的影响.结果表明,轴向择优取向度主要影响样品在无预压应力条件下的磁致伸缩性能;富稀土相分布主要影响样品在施加预压应力条件下的磁致伸缩性能.沿合金棒轴向,从底部到顶部择优取向度逐渐增高,富稀土相由网状分布变为平行排列,造成合金棒顶部和中部的磁致伸缩性能较底部更高.磁化场为240 kA/m时磁致伸缩不均匀度小于6%,显示了良好的均匀性.     

TbDyFe超磁致伸缩薄膜的低场磁敏特性

采用磁控溅射法制备了TbDyFe超磁致伸缩非晶薄膜,研究了真空热处理退火及软磁性Fe薄膜的交换耦合作用对TbDyFe超磁致伸缩的低场磁致伸缩性能的影响.研究结果表明:真空退火处理通过改善薄膜的微结构及应力状态,有效地提高薄膜了的低场磁敏性能;易磁化方向平行于膜面的软磁Fe膜的复合,使薄膜平行于膜面的易磁化性能大大提高,复合薄膜的强制磁致伸缩系数(dλ/dH)提高3倍以上.单层薄膜厚度越小,交换作用越强,低场磁致伸缩性能越好;当薄膜厚度大于交互作用距离、薄膜的总厚度不变时,单层薄膜的厚度变化对复合薄膜的磁致伸缩性能没有影响.     

磁场热处理对Fe-Ga合金薄片织构及性能的影响

采用磁场热处理方法提高轧态Fe-Ga合金薄片的磁致伸缩性能。结果表明:获得的最佳磁致伸缩性能薄片的磁致伸缩系数高达223×10~(-6),提高了30%。Fe-Ga合金薄片中的织构主要有接近{011}110和{112}110的织构和{110}490织构,是导致Fe-Ga合金磁致伸缩性能提高的主要原因。     

功率对磁控溅射TbDyFe薄膜磁致伸缩性能的影响

采用直流磁控溅射工艺制备TbDyFe磁致伸缩薄膜，通过考察薄膜成分及其微结构，分析研究了溅射功率对薄膜磁致伸缩性能的影响。结果表明，同一薄膜内部成分相当均一，但不同溅射功率条件下的薄膜成分相异。溅射功率较低，薄膜内部微柱状体结构导致了磁各向异性的产生，磁致伸缩性能下降；溅射功率提高到120W，微柱状体结构消失，薄膜内部趋于均一连续，磁致伸缩性能较好。     

超磁致伸缩驱动器磁致伸缩模型的有限元分析

超磁致伸缩驱动器具有响应速度快、输出力大、磁机耦合系数高等诸多优点,但因其磁致伸缩模型具有磁滞非线性特性,在设计超磁致伸缩驱动器过程中,主要是建立准确描述其磁滞非线性的数学模型。为有效提高超磁致伸缩驱动器的设计效率,以磁致伸缩产生机制为基础,将Jiles-Atherton磁滞模型和压磁方程结合,建立超磁致伸缩驱动器的非线性本构模型,并推导超磁致伸缩驱动器机械应力场弱解形式的控制方程。最后,基于有限元方法在COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件平台中实现其磁致伸缩模型的仿真,得出了一种高效率的超磁致伸缩驱动器的设计方法。     

圆柱磁致伸缩棒在交变磁场中的力学行为研究

以设计的超磁致伸缩换能器的实物模型为基础,建立了换能器的轴对称的有限元模型,对主要在磁-机耦合场作用下,其中的超磁致伸缩棒在交变磁场中的力学行为进行有限元分析,从而为超磁致伸缩换能器的深入研究提供了依据.