磁致伸缩位移传感器的研究进展 被引量：17

1

作者 李春楠 卢云 +1 位作者 兰中文 杨邦朝 《实验科学与技术》 2008年第1期10-12,共3页

介绍了磁致伸缩位移传感器的研究现状、磁致伸缩位移传感器与其他传感器相比的自身优势、磁致伸缩位移传感器的应用及其MTS公司的最新产品TemposonicsⅢ和L系列,阐述了磁致伸缩位移传感器的基本原理,指出了磁致伸缩位移传感器在材料和... 介绍了磁致伸缩位移传感器的研究现状、磁致伸缩位移传感器与其他传感器相比的自身优势、磁致伸缩位移传感器的应用及其MTS公司的最新产品TemposonicsⅢ和L系列,阐述了磁致伸缩位移传感器的基本原理,指出了磁致伸缩位移传感器在材料和电路两方面的发展方向。分析了传统的磁致伸缩位移传感器存在的问题及改进方法,预测了磁致伸缩位移传感器将采用一系列的新技术使该类传感器成本大幅下降,性能显著提高,应用范围更加广泛。 展开更多

关键词 磁致伸缩 位移传感器 波导丝 脉冲 发展方向

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基于阻抗原理的磁弹性传感器测试仪设计 被引量：5

2

作者 李黎明 黄忠全 郑小林 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第12期120-123,共4页

设计了一种基于阻抗原理的磁弹性传感器共振频率测试仪。系统集成了微控制器、交流激励信号发生单元、直流偏置信号发生单元和有效值检测电路单元,并通过RS—232串口总线实现与上位机之间的通信。交流激励信号电路采用压控电流源方式,... 设计了一种基于阻抗原理的磁弹性传感器共振频率测试仪。系统集成了微控制器、交流激励信号发生单元、直流偏置信号发生单元和有效值检测电路单元,并通过RS—232串口总线实现与上位机之间的通信。交流激励信号电路采用压控电流源方式,避免了线圈阻抗变化对交流激励电流的影响。实验结果表明:测试仪可以快速检测磁弹性传感器的共振频率,稳定性好,精度高,系统操作简单,集成度高,能够满足磁弹性传感器研究中的检测要求。 展开更多

关键词 磁弹性传感器 磁致伸缩 阻抗 电流源

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基于Prandtl-Ishlinskii模型的超磁致伸缩驱动器实时磁滞补偿控制 被引量：22

3

作者 杨斌堂 赵寅 +1 位作者 彭志科 孟光 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期124-130,共7页

针对超磁致伸缩驱动器(GMA)存在复杂的磁滞非线性易降低系统性能,导致系统不稳定的问题,建立了可以精确描述磁滞现象的模型并提出了合适的驱动控制方法。首先,基于Prandtl-Ishlinskii(PI)模型对GMA磁滞建模,并采用最小均方法(LMS)进行... 针对超磁致伸缩驱动器(GMA)存在复杂的磁滞非线性易降低系统性能,导致系统不稳定的问题,建立了可以精确描述磁滞现象的模型并提出了合适的驱动控制方法。首先,基于Prandtl-Ishlinskii(PI)模型对GMA磁滞建模,并采用最小均方法(LMS)进行模型参数辨识,模型预测误差为0.037 9μm。接着,通过对PI模型解析求逆进行实时补偿控制,从而有效减小磁滞误差,补偿控制误差为0.309μm。实验结果证明,PI模型可以精确描述GMA磁滞现象,且具有计算简单,磁滞跟踪能力强的优点。基于该模型的实时磁滞补偿控制方法可以有效减小磁滞误差,提高GMA实时驱动定位控制精度,是实现GMA精密驱动控制的一种有效方法。 展开更多

关键词 超磁致伸缩驱动器 磁滞 Prandtl—Ishlinskii模型 逆模型 实时补偿

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采用复合磁电换能器的宽带振动能量采集器 被引量：12

4

作者 杨进 文玉梅 +2 位作者 李平 白小玲 岳喜海 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2863-2869,共7页

采用磁致伸缩/压电层合磁电换能器设计了一种新型的宽带振动能量采集器,采集器由多个悬臂梁、磁电换能器和永磁体组成,将磁电换能器和提供磁场的永磁铁分别与悬臂梁构成具有不同固有频率的弹性结构,从而响应不同频率的机械振动。推导了... 采用磁致伸缩/压电层合磁电换能器设计了一种新型的宽带振动能量采集器,采集器由多个悬臂梁、磁电换能器和永磁体组成,将磁电换能器和提供磁场的永磁铁分别与悬臂梁构成具有不同固有频率的弹性结构,从而响应不同频率的机械振动。推导了换能器和永磁体组间磁力作用下能量采集器的动力学方程及其电输出模型;借助磁场分析软件Ansoft's Maxwell研究了影响能量采集器的频率特性及电能输出的因素,为获得最优性能的能量采集器提供设计依据。根据分析设计了振动能量采集装置并进行了实验,实验结果表明:在振动加速度为0.2 g(g=9.8 ms-2)时,当两悬臂梁间频率差为3.6 Hz时,振动能量采集器响应频带宽度从单梁结构的0.8 Hz增加到双梁结构的5.0 Hz,负载电阻为1 900Ω时,其上的功率达到最大0.22 mW。 展开更多

关键词 宽带振动能量采集 磁致伸缩材料 压电材料 Ansoft’s MAXWELL

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超磁致伸缩直动式高频电液伺服阀的建模与动态仿真研究 被引量：9

5

作者 王传礼 吴晓磊 +2 位作者 周禾清 高霞 黄宇 《机床与液压》 北大核心 2013年第19期15-17,21,共4页

提出一种基于超磁致伸缩转换器的新型直动式高频电液伺服阀(GMM高频伺服阀),介绍了GMM高频伺服阀的结构组成和工作原理,在建立其数学模型的基础上,构建了AMESim仿真模型,仿真分析供油压力、阀芯与阀套间的径向间隙、阀芯圆角、等效质量... 提出一种基于超磁致伸缩转换器的新型直动式高频电液伺服阀(GMM高频伺服阀),介绍了GMM高频伺服阀的结构组成和工作原理,在建立其数学模型的基础上,构建了AMESim仿真模型,仿真分析供油压力、阀芯与阀套间的径向间隙、阀芯圆角、等效质量、阻尼系数和液动力等不同参数对伺服阀输出流量和动态特性的影响。仿真结果表明:GMM高频伺服阀在10 MPa供油压力下,输出流量可达6.09 L/min,上升时间仅为0.5 ms,超调量为11.3%,具有良好的静动态特性;径向间隙大于24μm时,对伺服阀的输出流量和动态特性影响较大;减小等效质量、增大阻尼系数、阀芯保持锐边,可以提高伺服阀的动态特性;供油压力和液动力对伺服阀动态特性无显著影响。仿真结果为GMM高频伺服阀的结构设计和结构参数优化提供了理论依据。 展开更多

关键词 超磁致伸缩 直动式 高频伺服阀 动态特性

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阀用电-机械转换器的应用研究 被引量：3

6

作者 王传礼 袁桂峰 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第4期41-44,共4页

介绍了传统和新型两类电-机械转换器的作用、原理及特点,并对其性能进行了分析比较;着重阐述了超磁致伸缩电-机转换器(GIANT MAGNETOSTRICTIVE ACTUATOT,GMA),压电 PZT／电致PMN伸缩型电-机转换器,形状记忆合金(SHAPE MEMORY ALLOY,SMA... 介绍了传统和新型两类电-机械转换器的作用、原理及特点,并对其性能进行了分析比较;着重阐述了超磁致伸缩电-机转换器(GIANT MAGNETOSTRICTIVE ACTUATOT,GMA),压电 PZT／电致PMN伸缩型电-机转换器,形状记忆合金(SHAPE MEMORY ALLOY,SMA)在流体控制元件中的应用现状。分析结果表明:超磁致伸缩型和电致PMN伸缩型电-机转换器具有应变大,结构简单,响应快和精度高等优点,它的出现为微流体元件的驱动提供了更新更有效的方法,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 电-机械转换器PZT 形状记忆合金 GMM

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磁致伸缩作动器结构优化设计 被引量：7

7

作者 张旭辉 刘永光 付永领 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第3期377-380,共4页

根据电磁学原理,在对磁致伸缩作动器内部磁路分析的基础上,推导出了作动器输出位移与Terfenol-D棒及上下端盖的尺寸之间的关系,并以此为根据对作动器结构进行优化设计,以使其在充分发挥Terfenol-D棒性能的前提下结构更加紧凑。由于Terfe... 根据电磁学原理,在对磁致伸缩作动器内部磁路分析的基础上,推导出了作动器输出位移与Terfenol-D棒及上下端盖的尺寸之间的关系,并以此为根据对作动器结构进行优化设计,以使其在充分发挥Terfenol-D棒性能的前提下结构更加紧凑。由于Terfenol-D棒和上下端盖、作动器内壁组成了闭合磁路,使螺线管端部的磁场分布情况得到了明显改善,同时考虑到温升对作动器输出位移的影响,采用热膨胀抵消补偿法降低了温度对作动器输出位移的影响,从而最大限度地消除了作动器输出非线性。另外,为了消除作动器中磁场对周围器件的干扰,对作动器采取了磁屏蔽措施,通过有限元软件ansys仿真表明,该作动器内部磁场较均匀,而外部漏磁几乎为零,实现了预期效果。 展开更多

关键词 作动器 磁致伸缩材料 非线性 结构优化 热变形 有限元分析

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超磁致伸缩换能器的建模方法 被引量：2

8

作者 张煜 张玉宝 《机械研究与应用》 2006年第2期79-81,共3页

超磁致伸缩换能器工作时同时受机械力场和电磁场的双重作用,特性必然受机械结构参数和电源特性的双重影响,为寻找最佳的机械结构参数和电源特性参数,必须建模研究。讨论超磁致伸缩换能器的建模方法,为换能器的设计、研究提供借鉴。

关键词 超磁致仲缩 换能器 动态模型 机电耦合

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超磁致伸缩执行器率相关迟滞混合模型研究 被引量：5

9

作者 刘孝亮 邬义杰 +1 位作者 章一智 彭黄湖 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期286-291,共6页

超磁致伸缩执行器的迟滞具有率相关特性。提出一种混合建模方法用于率相关迟滞建模。首先,在低频激励下,建立系统的率不相关PI迟滞模型;其次,在高频激励下,提出率不相关PI迟滞模型求逆与拟合相结合的方法,将系统响应解耦,进而建立系统... 超磁致伸缩执行器的迟滞具有率相关特性。提出一种混合建模方法用于率相关迟滞建模。首先,在低频激励下,建立系统的率不相关PI迟滞模型;其次,在高频激励下,提出率不相关PI迟滞模型求逆与拟合相结合的方法,将系统响应解耦,进而建立系统线性环节模型;然后,在上述基础上,提出并建立系统迟滞环节的率相关PI迟滞模型;最后,通过系统线性环节模型和率相关PI迟滞模型串联得到率相关迟滞混合模型。实验结果显示:相对于率不相关迟滞模型或率不相关迟滞混合模型,率相关迟滞混合模型具有更高的精度,从而验证了所提模型的有效性和精确性。 展开更多

关键词 超磁致伸缩执行器 迟滞 率相关 PI模型

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高温管道腐蚀状况的超声导波检测 被引量：3

10

作者 叶宇峰 程茂 +1 位作者 夏立 项智 《轻工机械》 CAS 2009年第3期57-60,共4页

超声导波检测应用的范围与导波激发的原理有关,根据高温管道的特点,选择采用磁致伸缩效应作为高温管道超声导波检测的激发原理。介绍了采用基于磁致伸缩效应的新型导波仪MsS3030以高温管道的导波检测为例进行的现场检测,同时利用现场测... 超声导波检测应用的范围与导波激发的原理有关,根据高温管道的特点,选择采用磁致伸缩效应作为高温管道超声导波检测的激发原理。介绍了采用基于磁致伸缩效应的新型导波仪MsS3030以高温管道的导波检测为例进行的现场检测,同时利用现场测厚验证导波检测的可靠性。结果证明,基于磁致伸缩效应的导波检测可以实现高温管道的在线检测,能有效发现腐蚀等面积缺陷,具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 超声导波 高温管道 在线检测 磁致伸缩效应

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均分直槽微结构光纤光栅磁场传感器 被引量：2

11

作者 刘斌 戴玉堂 +2 位作者 周贤 邹猛 Joseph Muna Karanja 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1860-1865,共6页

对微结构光纤磁场传感器的增敏性能进行研究,设计了一种基于飞秒激光微加工的均分直槽型微结构光纤磁场传感器。利用飞秒激光在刻有光纤布拉格光栅(FBG)的单模光纤(SMF)包层上刻蚀均分直槽微结构,并采用HF溶液清除直槽内的残留碎屑和应... 对微结构光纤磁场传感器的增敏性能进行研究,设计了一种基于飞秒激光微加工的均分直槽型微结构光纤磁场传感器。利用飞秒激光在刻有光纤布拉格光栅(FBG)的单模光纤(SMF)包层上刻蚀均分直槽微结构,并采用HF溶液清除直槽内的残留碎屑和应力集中点,随后用磁控溅射技术在加工部位溅射一层磁致伸缩薄膜TbDyFe。当外界磁场强度变化时,通过观测传感器中心波长的变化可实现对磁场强度的测量。直槽微结构能减小光纤横截面积,改善光纤轴向伸缩性能,增大薄膜附着表面积,从而提高传感器探头灵敏度。理论分析了直槽微结构提高传感器性能的工作原理,介绍了传感器探头的制备工艺和性能影响因素,给出了不同参数传感探头的磁场测试结果。实验结果表明,利用飞秒激光加工直槽微结构能明显改善传感器探头灵敏度,其中直槽个数对性能影响最为明显;相对于无微结构传感器探头,有微结构光纤探头灵敏度最高可提升3.8倍。 展开更多

关键词 磁场传感器 飞秒激光 直槽微结构 光纤布拉格光栅(FBG) 磁致伸缩膜

原文传递

基于超磁致伸缩材料的FBG电流传感器温度特性研究

12

作者 刘德峰 周王民 +1 位作者 魏光虎 魏志武 《计测技术》 2008年第4期22-24,40,共4页

针对基于超磁致伸缩材料的FBG电流传感器,分析了温度对传感头各个部分和整个传感头的影响,通过试验研究了FBG、Fe-Ga超磁致伸缩棒以及传感头三个部分的温度特性。结果表明,FBG的温度特性为线性,Fe-Ga超磁致伸缩棒以及传感头的温度特性... 针对基于超磁致伸缩材料的FBG电流传感器,分析了温度对传感头各个部分和整个传感头的影响,通过试验研究了FBG、Fe-Ga超磁致伸缩棒以及传感头三个部分的温度特性。结果表明,FBG的温度特性为线性,Fe-Ga超磁致伸缩棒以及传感头的温度特性整体为非线性,Fe-Ga超磁致伸缩棒的温度响应大于FBG的温度响应,传感头的温度特性主要取决于Fe-Ga超磁致伸缩棒的温度特性。在26℃到60℃范围内,根据传感头的温度特性,可采取分段补偿的方法消除温度影响,将温度特性分为线性区和非线性区两个范围,分别得到了传感头温度特性拟合方程。 展开更多

关键词 FBG 磁致伸缩效应 温度补偿 电流传感器

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重烃储罐液位测量仪表的改造应用

13

作者 李华 秦健 徐更新 《化工自动化及仪表》 CAS 2017年第6期550-552,567,共4页

介绍甲醇制稳定轻烃装置的副产品重烃的储罐液位测量仪表,从采用雷达液位计到差压变送器直至最终采用磁致伸缩液位计的技术改造过程,总结了这3类仪表的应用情况。

关键词 液位测量仪表 重烃储罐 雷达液位计 差压变送器 磁致伸缩液位计

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Fe-Ga合金磁致伸缩性能的研究进展 被引量：9

14

作者 张光睿 江丽萍 +1 位作者 吴双霞 郝宏波 《材料研究与应用》 CAS 2010年第1期5-8,共4页

介绍了Fe-Ga合金磁致伸缩应变的机制,着重阐述了Fe-Ga磁致伸缩材料的成分、制备工艺、微观结构及热处理等方面的研究进展.

关键词 Fe—Ga合金 磁致伸缩 进展

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<110>取向Tb-Dy-Fe超磁致伸缩材料的热处理工艺 被引量：2

15

作者 胡勇 丁雨田 +2 位作者 王晓莉 李晓诚 王国斌 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期6-11,共6页

采用区熔定向凝固方法制备了<110>轴向择优取向的Tb0.3Dy0.7Fe2超磁致伸缩合金,在真空管式炉氩气保护条件下,对合金进行不同温度和时间的热处理,研究了不同处理时间、处理温度、冷却条件对该合金取向、组织、磁致伸缩性能以及力... 采用区熔定向凝固方法制备了<110>轴向择优取向的Tb0.3Dy0.7Fe2超磁致伸缩合金,在真空管式炉氩气保护条件下,对合金进行不同温度和时间的热处理,研究了不同处理时间、处理温度、冷却条件对该合金取向、组织、磁致伸缩性能以及力学性能的影响。结果表明:热处理不改变定向凝固形成的轴向择优取向;经930℃×2 h热处理后,网状的富稀土相基本转变为球状并均匀分布在基体相内,定向凝固形成的片层状组织发生退化,减小了REFe2相的磁畴在磁场中转动的阻力。细小的球状富稀土相均匀弥散分布在基体相内,减少了应力集中,因此提高了磁致伸缩性能和压缩强度;定向凝固Tb-Dy-Fe合金采用930℃×2h热处理后随炉冷却的工艺可以获得良好的综合性能,其饱和磁致伸缩为1226×10-6,压缩强度为256 MPa。 展开更多

关键词 Tb-Dy-Fe合金 热处理 显微组织 磁致伸缩 力学性能

原文传递

不同频率交变磁场下低合金钢焊缝微区磁致塑性变形与磁致伸缩的关系 被引量：2

16

作者 宋燕利 华林 王垚 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期73-76,共4页

通过改变交变磁场的频率(磁感应强度一定),研究了QSTE420钢焊缝的磁致微区塑性变形和磁致伸缩幅值随频率的变化趋势,并探讨了磁致微区塑性变形和磁致伸缩两者之间的关系。结果表明:随交变磁场频率的降低,QSTE420钢焊缝区域的磁致塑性变... 通过改变交变磁场的频率(磁感应强度一定),研究了QSTE420钢焊缝的磁致微区塑性变形和磁致伸缩幅值随频率的变化趋势,并探讨了磁致微区塑性变形和磁致伸缩两者之间的关系。结果表明:随交变磁场频率的降低,QSTE420钢焊缝区域的磁致塑性变形更加明显,而磁致伸缩幅值则逐渐减小;磁致伸缩所引起的应力、应变不是磁致微区塑性变形的主要原因。 展开更多

关键词 交变磁场 频率 微区塑性变形 磁致伸缩

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高温超导磁通跳跃过程中的磁致伸缩效应 被引量：1

17

作者 杨小斌 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期36-41,共6页

文中基于超导磁通动力学理论,考虑电磁力与热激活对磁通运动的影响,基本模型包括由等效电阻率随超导体温度和磁场变化的磁通扩散方程,以及比热随超导体温度变化的热传导方程组成。在此基础上,用数值方法求解了这组非线性磁热耦合方程,... 文中基于超导磁通动力学理论,考虑电磁力与热激活对磁通运动的影响,基本模型包括由等效电阻率随超导体温度和磁场变化的磁通扩散方程,以及比热随超导体温度变化的热传导方程组成。在此基础上,用数值方法求解了这组非线性磁热耦合方程,主要研究了有磁通跳跃状发生状态时环境温度和外磁场速度对于高温超导磁致伸缩的影响。结果表明:磁通进入超导体时超导体收缩,磁通退出超导体时超导体伸长,当有磁通跳跃发生时在一个加载周期内超导体最大伸长量与收缩量近似相等,而没有磁通跳跃时最大收缩量几乎是最大伸长量的两倍。如同对于磁通跳跃的影响外加磁场速度、环境温度对于超导磁致伸缩有明显的影响。 展开更多

关键词 高温超导 磁热相互作用 磁通跳跃 磁致伸缩

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粉末烧结法制备Al/Tb_(0.3)Dy_(0.7)Fe_(1.95)磁致伸缩复合材料 被引量：1

18

作者 江民红 顾正飞 +2 位作者 刘心宇 成钧 周秀娟 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期13-16,共4页

采用粉末烧结法制备了Al/Tb0.3Dy0.7Fe1.95磁致伸缩复合材料,研究了烧结温度对烧结体的显微结构、相组成、磁致伸缩、抗压强度等性能的影响。研究结果表明,600℃烧结时,烧结体中仍主要存在Al与GMM合金相,烧结获得较理想的相分布状态。... 采用粉末烧结法制备了Al/Tb0.3Dy0.7Fe1.95磁致伸缩复合材料,研究了烧结温度对烧结体的显微结构、相组成、磁致伸缩、抗压强度等性能的影响。研究结果表明,600℃烧结时,烧结体中仍主要存在Al与GMM合金相,烧结获得较理想的相分布状态。随着烧结温度的增加,复合体中非GMM相越来越多,原始相减少。当1200℃烧结时,烧结体中主要存在杂相,已几乎没有GMM相。随着烧结温度的增加,复合材料的λs和抗压强度明显下降,烧结温度为600℃时,烧结体的λs和抗压强度最大,分别为405×10-6和61.71MPa。其不足是,复合材料仍呈现明显的脆性特征。 展开更多

关键词 粉末烧结 磁致伸缩 Al/Tb0.3Dy0.7Fe1.95 复合材料 脆性

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应用中央加振方法测试杉木的振动特性 被引量：1

19

作者 李哲锋 李振瑞 青龙 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期69-73,共5页

针对木材振动特性的测定方法较为复杂且易受外界环境影响,提出了改进非约束型制振梁的振动阻尼性能的试验方法。试验采用中央加振的方式,利用磁致伸缩振动装置进行测试,确定了适合此方法的试验条件,并对由温湿度变化引起弯曲形变的杉木... 针对木材振动特性的测定方法较为复杂且易受外界环境影响,提出了改进非约束型制振梁的振动阻尼性能的试验方法。试验采用中央加振的方式,利用磁致伸缩振动装置进行测试,确定了适合此方法的试验条件,并对由温湿度变化引起弯曲形变的杉木振动特性进行了初步的评价。结果显示:杉木试件的长宽比大于25、试件宽度10 mm的试验条件下夹具宽度以4.5 mm为佳。以此条件测试杉木曲木的共振频率是基本不变的,而随弯曲变形量的增加其对数衰减率增大,同时磁致形变引起的振动愈加不稳定。结果表明:此法可以应用于木结构建筑、木质乐器以及无损检测等方面。 展开更多

关键词 杉木 振动衰减性能 磁致形变 中央加振法

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层状磁电复合材料的研究进展 被引量：1

20

作者 王磊 杨成韬 +1 位作者 郑鸿 叶井红 《材料导报（纳米与新材料专辑）》 EI 2008年第3期223-225,共3页

介绍了层状磁电复合材料的特点和研究进展,阐述了层状磁电复合材料的理论,并在此基础上探讨了磁电材料的发展趋势。

关键词 磁电效应 层状结构 复合材料 压电 磁致伸缩

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