基于磁场传感器的层状磁电复合材料动态特性的有限元模型研究.pdfVIP

学兔兔 第31卷 第7期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．31 No．7 2010年7月 Chinese Journal of Scientific Instrument Ju1．2010 基于磁场传感器的层状磁电复合材料动态 特性的有限元模型研究木 张 纳，王博文，李淑英，王志华，黄文美，翁 玲 (河北工业大学 电磁场与电器可靠性省部JL建重点实验室 天津 300130) 摘 要：依据Hamilton变分原理，运用有限元方法建立了用于磁场传感器的核心元什一磁I乜复合材料动态特性的有限元模型。 应用所建立的模型求解了lJrr型Terfenol—D／PZT／Terfenol—D一层磁电复合材料的输出特性，并 实验结果进行对比分析。结果 发现当静态偏置磁场为22．1 kA／m，正弦交流驱动磁场为7．4 kA／m、频率100 Hz时，计算结果和实验结果误差为0．9％。表明 该模型适用于磁电复合材料输出特性为线性变化的区域。 关键词：磁电复合材料；有限元；Hamilton原殚；磁致伸缩材料； 电材料 中图分类号：TM153 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：470．40 Finite element model of dynamic characteristics for layered magnet0electric composites based on magnetic sensor Zhang Na，Wang Bowen，Li Shuying，Wang Zhihua，Huang Wenmei，Weng Ling (Province—Min~try Joint Key Laboratory Electromagnetic Field and Electrical Apparatus Reliability， Hebei University 0厂Technology，Tianfin 300130，China) Abstract：According to Hamilton variational principle，an efficient finite element model is presented for the dynamic characteristics of magnetoelectric composites that can be used as the center element of magnetic sensor．The output— voltage characteristic of Terfenol—D／PZT／Terfenol—D three layered magnetoelectric composite iS analyzed and calculat— ed．Calculation results show that when the static bias magnetic field is 22．1 kA／m．aherative current magnetic field iS 7．4 kA／m and the frequency iS 100 Hz．the error between calculation result and experiment result iS 0．9％．This indi— cates that the model is suitable when the output characteristic of magnetoelectric composite is in the linear range． Key words：magnetoel