基于能量转换原理的磁电层合材料低频磁电响应分析

摘要：

提出了一种基于能量转换原理的磁致伸缩/压电层合材料低频磁电响应模型，并对不同层合结构的磁电响应特性进行了对比研究.该模型假定层合材料层间能量传递通过层间剪切力来实现，利用应力函数法分析了磁致伸缩层和压电层的应力与应变，求出了磁致伸缩层的应变能和存储磁场能以及压电层的应变能和电场能；利用Hamilton最小能量原理求出了层间剪切力的大小，获得了开路状态下层合材料的低频磁电响应模型.发现磁电电压系数与磁致伸缩材料的磁导率、泊松比、磁机耦合系数以及压电材料的泊松比、机电耦合系数等有关，并对这些参数的影响进行了分析.同时对两层和三层结构的层合材料磁电特性进行了对比研究，发现层合结构不同则获得的磁电系数公式不同，用相应的公式计算得到的误差才会最小.研究结果表明，本文的理论误差小于6.5%，与其他方法相比，本文的理论模型能更好地描述磁电层合材料的低频磁电响应特性.

关键词：磁电层合材料、磁电响应、能量转换原理、剪切应力

分类号：TS1;O15

资助基金：国家自然科学基金61074177;四川省教育厅科研基金11ZA037,12ZB148;西华师范大学科研启动基金11B006;西华师范大学创新团队基金资助的课题.* Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant 61074177;the Scientific Research Foundation of the Education Department of Sichuan Province, ChinaGrant .11ZA037,12ZB148;the Scientific Research Foundation of China West Normal UniversityGrant 11B006;the Innovative Research Team Foundation of China West Normal University

在线出版日期：2014-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：207501-1-207501-10