基于虚功原理的Galfenol悬臂梁建模与带载特性研究

摘要：

研究了带载条件下Galfenol驱动器的磁机耦合建模方法,利用离散型能量均分模型(Discrete energy-averaged model)对Galfenol的磁滞非线性和饱和非线性进行建模,可以同时描述合金对于磁场和应力的依赖性.采用虚功原理将能量均分模型与驱动器的结构模型进行动力学耦合,研究了带载条件下驱动器的输出特性,并对不同Galfenol覆盖比时驱动器的驱动能力进行了研究,将计算结果与稀土超磁致伸缩材料(Terfenol-D)和压电陶瓷进行了对比.研究结果表明,驱动器的带载能力随着Galfenol悬臂梁材料覆盖比的增加而增加,材料内部承受的张力也随之增大;Galfenol合金良好的机械性能可以克服负载增加时所承受的张力的变化,解决其他智能材料易产生的失效问题.

关键词：Galfenol悬臂梁、虚功原理、建模、带载

所属期刊栏目：46

分类号：TH113

资助基金：国家自然科学基金资助项目51205293、51175395、浙江省"钱江人才计划"D类计划资助项目QJD1302003、浙江省自然科学基金面上资助项目LY15E050011和中国博士后科学基金资助项目2015M571904

在线出版日期：2015-12-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：403-410