超磁致伸縮-壓電複合感測器磁力電耦合非線性特性研究

《超磁致伸縮-壓電複合感測器磁力電耦合非線性特性研究》是依託天津大學，由許佳擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：超磁致伸縮-壓電複合感測器磁力電耦合非線性特性研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：許佳
• 依託單位：天津大學

項目摘要

磁致-壓電複合感測器是一種新型磁電感測器，具有高的磁-機-電耦合性能和靈敏度，並且結構簡單、易於製造、成本低。本課題在超磁致伸縮材料和壓電材料的實驗數據基礎上，基於滯後非線性微分方程理論，建立超磁致伸縮材料和壓電材料的滯後非線性本構模型；考慮磁場頻率對磁滯曲線的影響，運用現代多元統計回歸方法，研究超磁致伸縮材料的磁致伸縮率與磁場強度、磁場頻率（高頻）、溫度、應力等變數的耦合特性；在此基礎上，考慮粘結層的影響，建立超磁致-壓電複合感測器在確定性磁場信號和隨機電磁擾動聯合作用下的磁-機-電耦合動力學方程，運用現代非線性動力學理論和非線性隨機動力學理論，分析系統的動力學特性、隨機穩定性和磁電回響特性，得到感測器在給定精度要求下的有效測量範圍（安全域）。這對於推動超磁致伸縮材料和壓電材料本構建模、超磁致-壓電複合感測器的動力學特性研究和套用都有著重要的理論意義和工程套用價值。

結題摘要

磁致-壓電複合感測器是一種新型磁電感測器，具有高的磁-機-電耦合性能和靈敏度，並且結構簡單、易於製造、成本低。本課題在超磁致伸縮材料和壓電材料的實驗數據基礎上，基於滯後非線性微分方程理論，建立超磁致伸縮材料和壓電材料的滯後非線性本構模型；考慮磁場頻率對磁滯曲線的影響，運用現代多元統計回歸方法，研究超磁致伸縮材料的磁致伸縮率與磁場強度、磁場頻率（高頻）、溫度、應力等變數的耦合特性；在此基礎上，考慮粘結層的影響，建立超磁致-壓電複合感測器在確定性磁場信號和隨機電磁擾動聯合作用下的磁-機-電耦合動力學方程，運用現代非線性動力學理論和非線性隨機動力學理論，分析系統的動力學特性、隨機穩定性和磁電回響特性，得到感測器在給定精度要求下的有效測量範圍（安全域）。這對於推動超磁致伸縮材料和壓電材料本構建模、超磁致-壓電複合感測器的動力學特性研究和套用都有著重要的理論意義和工程套用價值。