温度对磁致伸缩换能器动态输出特性的影响.pdfVIP

第36卷第2期 压 电 与 声 光 Vo1．36No．2 2014年04月 PIEZOEIECTRICS ACOUST00PTICS ADr．2014 文章编号：1004—2474(2014)02—0266—04 温度对磁致伸缩换能器动态输出特性的影响 王亚普 ，龙士 国 (湘潭大学 材料与光 电物理学院，湖南 湘潭 411105) 摘 要 ：超磁致伸缩材料(GMM)的能量密度高，导热性相对较好 ，但是对外界温度 比较敏感 ，故其性能受温度 的影响较大 。该文采用数值分析软件 COMSOIMultiphysies，研究了温度对超磁致伸缩换能器动态输 出特性的影 响。结果表明，在相同加载时间下，随着温度升高，换能器输出位移的振幅和余震降低 ，输出频率集中在 7．5kHz； 在室温 (20℃)下，随加载时间的缩短，振幅先增后减 ，余震显著增强，输出频率有小范围增大；考虑温度对杨氏模量 的影响时，随温度升高，输出位移的振幅明显降低 ，余震有微小的降低，输出频率主要集中在 10kHz内。 关键词 ：磁致伸缩换能器 ；温度 ；动态输 出特性 ；杨 氏模量 ；有限元分析 中图分类号 ：TB552；TM153 文献标识码 ：A TheEffectofTemperatureon theDynam icOutput Characteristics0fM agnetostrictiveTransducer WANG Yapu。LONG Shiguo (FacultyofM aterials，()ptoelectronicsandPhysics，XiangtanUniversity，Xiangtan411105，China) Abstract：Giantmagnetostrictivematerial(GM M)hasthenatureofhighenergydensityandrelatively high thermalconductivity，butitissensitivetotemperature．Thereforeambienttemperaturesignificantlyaffectstheop— erationalperformanceofGM M ．TheeffectoftemperatureonthedynamicoutputcharacteristicsofGMM transducer isanalyzedwith finiteelementsoftwareCOMSOL Multiphysicsinthispaper．Theresultsshow ，underthesame loadingtimewith increasingtemperature，theamplitudeand aftershockofthetransduceroutputdisplacementde— creasesandoutputfrequency isclosetO7．5kHz：undertheroom temperatureof20 ℃ with shorteningloading time，amplitudefirstincreasesandthendecreaseswhileaftershocksignificantlyenhanceandtheoutputfrequency hasaslightincrease；whenYoungmodulusisconsidered ，withrisingtemperaturetheamplitudeofoutputdisplace— mentmarkedlydecreasesandaftershoekreducesslightlyandoutputfrequencyislessthan10kHz． Keywords：magnetost“ctivetransducer；temperature；dynamicoutput