超磁致伸缩超声换能器的磁路优化设计

• 作者: 刘强 李鹏阳 杨明顺 王权岱 许光耀
• 来源期刊: 北京航空航天大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 超磁致伸缩材料(GMM) 超声换能器 磁路优化 磁场均匀度 磁场强度
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 超声加工技术
• 页码范围: 1639-1645
• 页数: 7页
• 分类号: TB663
• 字数: 4547字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0737

摘要

为了改善磁路环境,最大限度地降低超磁致伸缩超声换能器的发热,将磁路间隙作为研究对象,采用Maxwell有限元软件对磁路间隙与超磁致伸缩材料(GMM)棒的磁场强度的关系进行了分析,并通过实验对超声换能器的阻抗和振幅,以及GMM棒的温度进行了测量.结果表明:随着磁路间隙的增大,GMM棒的磁场强度和磁场均匀度减小;随着导磁圆筒槽宽的增大,超声换能器的谐振频率基本一致,GMM棒的温度减小.当导磁圆筒的槽宽约为6 mm时,该GMM棒的磁场均匀度最高,机械品质因数最大,这对超磁致伸缩超声换能器的优化设计具有重要的意义.