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兵器材料科学与工程2026年第02期:换能器Galfenol棒轴向切割抑制涡流损耗研究与分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:曹清华;秦宁;张小行;

单位:江西水利电力大学精密驱动与装备江西省重点实验室;江西水利电力大学机械工程学院;

摘要:磁致伸缩换能器在交变磁场下因涡流损耗引发的性能劣化是制约其高频应用的核心瓶颈。本文以Galfenol棒为研究对象,基于COMSOL Multiphysics平台构建多物理场耦合模型,对比轴向与径向切割对涡流损耗的抑制效能,并基于麦克斯韦方程组建立轴向切割涡流损耗理论模型,通过搭建的涡流损耗实验平台验证。结果表明:在相同切片数条件下,轴向切割通过纵向分割磁路重构涡流路径,其损耗值较径向切割降低60%以上,且50~650 Hz频段内模型预测与实验数据平均误差仅为3.63%,验证了模型的可靠性。研究揭示了轴向切割在抑制损耗与优化磁场分布中的关键作用,为磁致伸缩换能器的低损耗设计与高频性能提升提供了理论依据及工程参数指导。

关键词:磁致伸缩换能器;;涡流损耗;;轴向切割;;Galfenol;;多物理场仿真

基金资助:国家自然科学基金项目地区科学项目(52265014)