超磁致伸缩执行器自感知方法与实验研究

来源 :浙江大学机械工程学系 浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gengjie_1986
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超磁致伸缩材料(GMM)的优异性能使其在检测、声纳、磁机电换能等领域具有广阔的应用前景,而对GMM的研究集中于正效应,对逆效应与自感知技术研究较少。本文为了实现使GMM同时作为执行器与传感器,以弯曲型超磁致伸缩执行器(WGMA)为研究对象,对其建立了电磁机的耦合模型以及等效电路模型,用Ansys对其进行了电磁机耦合的有限元分析,通过WGMA的正逆效应实验对WGMA的相关参数进行了定标,分析了超磁致伸缩动态力传感器的原理,提出了磁滞度的概念,详细阐述了三种自感知方法的原理,并进行了相应的实验研究。   第1章介绍了GMM的发展历程、性能特点、国内外研究应用现状,阐述了超磁致伸缩自感知执行器的特点、研究状况,阐明了论文的研究意义、论文结构。   第2章介绍了磁致伸缩现象的三种表现形式,用磁致伸缩模型和磁畴理论解释了场致变形,详细介绍了GMM的基本特性,最后用磁畴理论阐述了超磁致伸缩自感知机理。   第3章介绍了GMA的两种结构形式,建立了WGMA的电磁机分步耦合模型,同时也以直动型GMA为例,对其建立了等效的电路模型,提出了等效电路模型用于优化GMA结构设计的原理和实现GMA自感知的方法,最后利用Ansys对WGMA进行了电磁机三场耦合的有限元分析。   第4章介绍了WGMA正逆效应实验系统和相变水冷温控系统,对实验中用到的传感器进行了实验标定,分析了WGMA正、逆效应机理,并分别对WGMA正逆效应的静动态特性进行了实验研究,对WGMA的相关参数进行了定标,最后研究了GMM作为力传感器的一般原理,针对普遍存在的磁滞非线性,提出了磁滞度的概念,并结合实例加以了详细地阐述。   第5章系统阐述了基于观测磁感应强度和基于电桥电路的GMA自感知方法,并进行了相应的实验研究,分析了实验结果,探索性地提出了基于参数辨识的GMA自感知方法,并对三种自感知方法进行了比较。   第6章概括了全文的主要工作内容和论文的创新点,展望了需要进一步研究的工作。  
其他文献
目前的变电站巡检机器人多应用于500KV及以上的大型变电站,其巡检机器人本体和监控端都位于变电站内,主要功能是代替站内值班人员执行每天的例行巡检任务。而35KV变电站规模
涡街流量计自20世纪60年代末问世以来,经过40多年的发展,已经进入通用的流量计行列。国内外都已经开发出系列、规格和品种齐全的产品,其标准化工作现在也在制定。涡街流量计把卡曼涡街与热敏、超声、压电、应变、电容、电磁、光电等检测技术融合在一起,开发出丰富多彩的产品世界。近年来,传感器技术、信号的数字处理技术、通信技术的发展,对涡街流量计的开发起了很大的推动作用。此外,涡街流量计之所以这么受欢迎,其主
学位
陕北富集矿产资源,因发展的需求矿产资源被采出后会遗留下大量的采空区。其中以采空部位为空洞体形态的采空区最具有不稳定性及危险性。由空洞型采空区引发的一系列灾害具有突
近年来,我国运输业发展迅速,但在货物的运输过程中由于车体本身和路面不平等因素而引起了对货物的振动,振动达到一定程度就不可避免的会对货物产生危害。实践中多采用安装减振支架的方法来减少振动的危害,但针对车体、支架和车载设备三者建立动力学模型的研究较少。本文运用理论分析和计算机模拟以及结合真实设备的方法,对安装减振支架的车载设备在不同激励下进行振动响应分析的研究。选择EG1081G2AD5型载货汽车为安
本文以冷拉伸滚压成形机为研究平台,在分析了该机的工作原理和机械执行机构的特点的基础上,总结了影响冷拉伸滚压成形机拉力控制的因素,最终确定了应用基于PLC的PID控制的解决方
随着机器人技术的发展和人们对生活品质要求的提高,移动服务机器人的需求越来越强烈,然而现如今的主要矛盾是机器人的自主化和智能化还远不能满足人们的期待,所以如何让移动
悬索桥隧道式锚碇是一种能充分利用桥位岸坡工程地质条件、工程量相对较小、性价比较高、对周边环境扰动较小的锚碇式结构,广泛应用于山区高速公路大跨度桥梁工程中。本文依
随着市场竞争的日益激烈、客户对产品的个性化需求要求越来越高、交货期要求越来越短,对客户定制需求进行准确、快速地响应已经成为决定企业命运的关键因素。论文通过对定制