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申请/专利权人：湖南大学
摘要：本发明公开了一种超磁致伸缩水声换能器的多物理场时域建模方法。首先，基于换能器的工作机理，搭建了同时考虑偏置磁场和交流驱动的磁场模型；其次，基于损耗分离理论，提出改进的Preisach磁化模型用以描述棒材动态磁化过程和内部有效磁场分布；再次，考虑棒材的分布特性，建立换能器的多自由度动力学模型；最后，基于模块化思想，构建了换能器电‑磁‑机‑声多物理场耦合的综合等效电路模型。本发明所提的综合动态时域模型，可有效刻画换能器的阻抗特性和输出声波时域特性，判断不同工况下输出声波是否正常，可为大功率超磁致伸缩水声换能器设计与优化提供理论支撑。
主权项：1.一种超磁致伸缩水声换能器的多物理场时域建模方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、基于超磁致伸缩水声换能器Giantmagnetostrictiveunderwateracoustictransducer,GMUAT工作原理，建立考虑偏置磁场的螺线激励管磁场模型，得到交流驱动磁场强度Hac和偏置磁场强度Hbias；S2、根据得到的交流驱动磁场强度Hac和偏置磁场强度Hbias，结合Preisach磁化模型基本理论，构建考虑强偏磁影响下的基于超磁致伸缩棒材料层面改进的动态磁化强度模型，得到总磁化强度M；S3、将总磁化强度M作为应变模型的输入，考虑预应力σ对超磁致伸缩棒Giantmagnetostrictiverods，GMR输出应变的影响，构建材料层面的超磁致伸缩应变模型，进而得到GMR的应变λ；S4、根据得到的λ，搭建基于超磁致绳索换能器系统层面的多自由度动力学模型，得到输出力F和振速v；S5、考虑超磁致伸缩水声换能器的电-磁-机-声多物理场耦合效应，构建级联T型综合等效电路，输出力F和振速v作为等效电路的输入源，计算声压pac、发射电流响应TCR和时域声波ac；此外，将总的机械阻抗折算到电端，得出换能器总的电阻抗特性。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 湖南大学 一种超磁致伸缩水声换能器的多物理场时域建模方法
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