%37تخفیف

طراحی، ساخت و کنترل نیروی عملگر- خودحسگر مگنتواستریکتیو

تعداد 157 صفحه  درword

دکتری مهندسی مکانیک

 گرایش ساخت و تولید

طراحی، ساخت و کنترل نیروی عملگر- خودحسگر مگنتواستریکتیو

چكيده

عملگرهای مگنتواستریکتیو دارای ترفنل-دی به دلیل داشتن نیرو وکرنش بالا و قابلیت کارکرد در فرکانسهای بالا، دارای کاربرد گسترده ای در میراگرهای ارتعاشات، سوخت پاشها و … می باشد. در بسیاری از این کاربردها، مطالعه عوامل موثر بر نیروی خروجی عملگر و اندازه گیری این نیرو ضروری به نظر می رسد. به دلیل وجود محدودیتهایی از قبیل کمبود فضای کافی و محدودیتهای مربوط به اندازه گیری در حالت دینامیکی، اندازه گیری نیروی خروجی عملگر با استفاده از حسگر خارجی همیشه میسر نیست. به همین دلیل در این پایان نامه از خاصیت خودحسگری عملگر به منظور اندازه گیری نیروی عملگر استفاده شده است. به منظور بهبود و افزایش دقت مدل خودحسگری عملگر در فرکانسهای بالا، تاثیر عوامل غیر خطی مانند افتهای توان هیسترزیس، جریان گردابه ای و اضافی و وابستگی ویژگیهای ماده به پارامترهایی مانند شدت میدان مغناطیسی و پیش تنش مکانیکی در نظر گرفته شده است. در ابتدا رفتار مغناطیسی ترفنل-دی در شرایط مختلف کاری از قبیل فرکانس و شدت میدان مغناطیسی و پیش تنش مکانیکی به صورت تجربی مورد مطالعه قرار گرفته است. منحنی های هیسترزیس به دست آمده از این آزمایشات به عنوان ورودی مدلهای تحلیلی افتهای مغناطیسی و خودحسگری مورد استفاده قرار گرفته است. سپس رفتار نیرو-جابجایی عملگر ترفنل-دی به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از نتایج این آزمایشات، ضرایب مگنتواستریکشن و انطباق الاستیکی ترفنل-دی و چگونگی تغییر آنها بر اثر میدان مغناطیسی و تنش مکانیکی مطالعه شده است. به منظور مدلسازی خودحسگری عملگر، در ابتدا مدلهای تحلیلی برای کوپلینگ مگنتومکانیکی ترفنل-دی و همچنین انواع افتهای مغناطیسی ترفنل-دی ارایه شده اند. سپس با در نظر گرفتن عوامل موثر همچون فرکانس و شدت میدان مغناطیسی و پیش تنش مکانیکی، مدلهای تجربی به دست آورده شده اند که پیچیدگی مدلهای تحلیلی را ندارند و در عین حال با دقت بالایی می توانند افتهای توان ناشی از هیسترزیس، جریان گردابه ای و اضافی را پیش بینی نمایند. در نهایت مدل خودحسگری ترفنل-دی ارائه شده است که می تواند نیروی خروجی عملگر را با دقت بالایی در بازه فرکانسی 0-400 هرتز پیش بینی نماید. تمامی مدلهای ارایه تجربی ارایه شده در فرکانسهای جدید نیز مورد ارزیابی قرار گرفته اند و از صحت آنها اطمینان حاصل شده است.

كليد واژه: عملگر-خودحسگر مگنتواستریکتیو، ترفنل-دی، هیسترزیس مغناطیسی، جریان گردابه ای

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه

1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..2

1-1- مگنتواستریکشن و اثرات مختلف آن……………………………………………………………………………………………………………2

1-2- سیر تاریخی دگررسانی مغناطیسی……………………………………………………………………………………………………………..5

1-3- ترفنل‌-‌‌‌دی و خصوصیات آن………………………………………………………………………………………………………………………..5

     1-3-1- ویژگیهای مغناطیسی مهم ترفنل-دی………………………………………………………………………………………………6

     1-3-2- عملگر‌ها با استفاده از ترفنل‌-‌دی………………………………………………………………………………………………………8

     1-3-3- بهینه سازی عملگر‌های ترفنل‌-‌دی…………………………………………………………………………………………………..9

     1-3-4- عملگر ترفنل‌-‌دی در مقایسه با سایر عملگر‌ها………………………………………………………………………………..11

1-4- افتهای مغناطیسی ترفنل-دی……………………………………………………………………………………………………………………13

     1-4-1- افت ناشی از هیسترزیس…………………………………………………………………………………………………………………13

     1-4-2- افت ناشی از جریان گردابه ای…………………………………………………………………………………………………………15

     1-4-3- افت توان اضافی……………………………………………………………………………………………………………………………….16

1-5- خاصيت خود حسگری در عملگرهاي ترفنل-دی………………………………………………………………………………………17

1-6- هدف از انجام رساله……………………………………………………………………………………………………………………………………19

1-7- نوآوریهای موجود در رساله…………………………………………………………………………………………………………………………19

1-8- روند ارایه مطالب در رساله………………………………………………………………………………………………………………………….20

فصل دوم: آزمایشهای تجربی

2- آزمایشهای تجربی……………………………………………………………………………………………………………………………………………22

2-1- پرمالوی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….22

     2-1-1- عملیات حرارتی پرمالوی………………………………………………………………………………………………………………….25

     2-1-2- مجموعه آزمایشگاهی برای هیسترزیس پرمالوی…………………………………………………………………………….26

     2-1-3- نتایج…………………………………………………………………………………………………………………………………………………28

2-2- ترفنل-دی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………30

     2-2-1- مجموعه آزمایشگاهی بررسی هیسترزیس مغناطیسی ترفنل-دی…………………………………………………30

     2-2-2- نتایج…………………………………………………………………………………………………………………………………………………32

          2-2-2-1- چرخه های هیسترزیس بزرگ و کوچک……………………………………………………………………………..32

         2-2-2-2- تاثیر پیش تنش فشاری بر هیسترزیس مغناطیسی ترفنل-دی…………………………………………..36

         2-2-2-3- نمودارهای هیسترزیس برگشتی درجه اول…………………………………………………………………………..38

2-3- عملگر ترفنل-دی………………………………………………………………………………………………………………………………………..42

    2-3-1- رفتار نیرو- جابجایی عملگر ترفنل-دی…………………………………………………………………………………………….44

         2-3-1-1- مجموعه آزمایشگاهی اولیه (نوع اول)……………………………………………………………………………………44

         2-3-1-2- مجموعه آزمایشگاهی اولیه (نوع دوم)……………………………………………………………………………………46

         2-3-1-3- مجموعه آزمایشگاهی نهایی…………………………………………………………………………………………………..47

     2-3-2- نتایج…………………………………………………………………………………………………………………………………………………48

فصل سوم: مدلسازی و مطالعه تئوری

3- مدلسازی و مطالعه تئوری………………………………………………………………………………………………………………………………52

3-1- کوپلینگ مغناطیسی-مکانیکی………………………………………………………………………………………………………………….52

3-2- مدار معادل الکتریکی-مکانیکی…………………………………………………………………………………………………………………55

3-3- هیسترزیس…………………………………………………………………………………………………………………………………………………57

     3-3-1-  مدل كلاسيك پرپساچ…………………………………………………………………………………………………………………..60

     3-3-2- مدل پریساچ برای هیسترزیس وابسته به فرکانس…………………………………………………………………………66

     3-3-3- مدل تانژانت هيپربوليك………………………………………………………………………………………………………………….67

         3-3-3-1-  چرخه های اصلی و فرعی هیسترزیس…………………………………………………………………………………67

         3-3-3-2- نمودار مغناطیس شوندگی اولیه……………………………………………………………………………………………68

         3-3-3-3- چرخه های هیسترزیس برگشتی………………………………………………………………………………………….69

3-4- افت توان ناشی از جریان گردابه‌ای…………………………………………………………………………………………………………….71

     3-4-1- مدل اول…………………………………………………………………………………………………………………………………………..71

     3-4-2- مدل دوم………………………………………………………………………………………………………………………………………….73

3-5- اتلاف توان اضافه…………………………………………………………………………………………………………………………………………75

3-6- مدل خودحسگری……………………………………………………………………………………………………………………………………….77

فصل چهارم: نتایج

4-1- کوپلینگ مغناطیسی-مکانیکی……………………………………………………………………………………………………………………80

     4-1-1- ضریب مگنتواستریکتیو و ضریب انطباق الاستیکی………………………………………………………………………..80

     4-1-2- تراوایی مغناطیسی و فاکتور کوپلینگ…………………………………………………………………………………………….85

     4-1-3- صحت سنجی مدل پیشنهادی………………………………………………………………………………………………………..87

4-2- هیسترزیس………………………………………………………………………………………………………………………………………………….90

     4-2-1- افت توان ناشی از هسترزیس………………………………………………………………………………………………………….90

     4-2-2- چرخه های هیسترزیس بزرگ و کوچک…………………………………………………………………………………………95

     4-2-3-  نمودارهای برگشتی درجه اول……………………………………………………………………………………………………….98

     4-2-4-  مدل ترکیبی…………………………………………………………………………………………………………………………………100

     4-2-5-  اعتبار سنجی مدل……………………………………………………………………………………………………………………….102

4-3- جریان گردابه ای……………………………………………………………………………………………………………………………………..103

     4-3-1- مقایسه دو مدل ارایه شده……………………………………………………………………………………………………………103

     4-3-2- افت ناشی از جریان گردابه ای……………………………………………………………………………………………………..104

4-4- توان اتلافی اضافی. …………………………………………………………………………………………………………………………………108

     4-4-1- عمق نفوذ میدان مغناطیسی…………………………………………………………………………………………………………108

     4-4-2- مقادیر مخصوص شعاع و توان اتلافی اضافی ترفنل-دی………………………………………………………………110

     4-4-3- توان اتلافی اضافی…………………………………………………………………………………………………………………………111

4-5-  اعتبارسنجی مدل……………………………………………………………………………………………………………………………………116

4-6- کنترل نیروی مسدود عملگر…………………………………………………………………………………………………………………….118

4-7- طراحی سیم پیچ تحریک عملگر-خودحسگر…………………………………………………………………………………………..125

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5- نتیجه گیری و پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………………….132

5-1- نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………………………………..133

    5-1-1- فصل دوم…………………………………………………………………………………………………………………………………………133

    5-1-2- فصل سوم………………………………………………………………………………………………………………………………………..134

    5-1-3- فصل چهارم…………………………………………………………………………………………………………………………………….135

5-2- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………………………………..137

مراجع………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….139

فهرست جدول ها

 

فصل اول

جدول 1-1-  اثرات فیزیکی موجود در مگنتواستریکشن……………………………………………………………………………………………………………………..3

جدول 1-2- مقایسه مواد مگنتواستریکتیو……………………………………………………………………………………………………………………………………………4

جدول 1-3- تاریخچه دگررسانی مغناطیسی………………………………………………………………………………………………………………………………………..5

جدول 1- 4- خصوصیات مکانیکی ترفنل‌-‌دی……………………………………………………………………………………………………………………………………..6

جدول 1- 5- خصوصیات حرارتی و الکتریکی ترفنل‌-‌دی…………………………………………………………………………………………………………………….6

جدول 1-6-  مقایسه عملکرد مواد هوشمند………………………………………………………………………………………………………………………………………12

فصل دوم

جدول 2-1- درصد وزنی عناصر تشکیل دهنده پرمالوی…………………………………………………………………………………………………………………..23

جدول 2-2- مشخصات هندسی نمونه شاهد پرمالوی برای آزمایش هیسترزیس…………………………………………………………………………….24

جدول 2-3- مشخصات سیم پیچ تحریک و سیم پیچ القا…………………………………………………………………………………………………………………27

 

فصل چهارم

جدول 4-1- خطای میانگین بین نتایج تجربی و تئوری در پیش بینی کرنش و چگالی شار مغناطیسی ترفنل-دی……………………..88

جدول 4-2- مقادیر بهینه ضرایب بدون بعد مدل تانژانت هایپربولیک و خطاهای حاصل از آنها……………………………………………………..96

جدول 4-3- ضرایب بدون بعد مدل تانژانت هایپربولیک (محاسبه شده از روابط تجربی) و خطاهای حاصل از آنها……………………….98

جدول 4-4- ضرایب بدون بعد بهینه و ضرایب بدون بعد حاصل از روابط تجربی و خطاهای متناظر در فرکانسهای جدید…………102

جدول 4-5- توان اتلافی مغناطیسی در فرکانس 100 هرتز و پیش تنش صفر…………………………………………………………………………….118

جدول 4-6- توان اتلافی مغناطیسی در فرکانس 300 هرتز و پیش تنش 48/12 مگاپاسکال………………………………………………………118

جدول 4-7- میانگین خطای مقادیر محاسبه شده برای دامنه جریان گذرنده از سیم پیچ تحریک نسبت به مقادیر تجربی……….124

جدول 4-8- میانگین خطای مقادیر محاسبه شده برای دامنه جریان در فرکانسهای مختلف……………………………………………………….124

جدول 4-8- میانگین خطای مقادیر محاسبه شده برای دامنه جریان در فرکانسهای مختلف……………………………………………………….124

جدول 4-9- مشخصات چهار نمونه ترفنل-دی……………………………………………………………………………………………………………………………….127

فهرست نمودارها و شکل ها

 

فصل اول

شکل 1- 1- اثر ژول و ویلاری…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

شکل 1-2-  ضریب دگررسانی مغناطیسی…………………………………………………………………………………………………………………………………………7

شکل 1-3- اثر پیش تنش بر فاکتور کوپلینگ و ضریب دگررسانی مغناطیسی……………………………………………………………………………….8

شکل 1-4-  عملگر ترفنل‌-‌دی در حالت نیمه ایستا…………………………………………………………………………………………………………………………10

شکل 1-5- میدان مغناطیسی بایاس دائم………………………………………………………………………………………………………………………………………….10

شکل 1-6- اثر پیش تنش بر کرنش مکانیکی…………………………………………………………………………………………………………………………………..11

شکل 1-7- مقایسه عملگر‌های گوناگون……………………………………………………………………………………………………………………………………………13

شکل 1-8-  چرخه هیسترزیس مبدل……………………………………………………………………………………………………………………14

فصل دوم

شکل 2-1- مشخصت استاندارد نمونه شاهد برای آزمایش هیسترزیس مغناطیسی………………………………………………………………………..23

شکل2-2- بیشینه تراوایی قابل حصول در پرمالوی با درصد نیکل مختلف………………………………………………………………………………………25

شکل 2-3- سیکل عملیات حرارتی پرمالوی………………………………………………………………………………………………………………………………………26

شکل 2-4- شماتیک مجموعه آزمایشگاهی هیسترزیس پرمالوی……………………………………………………………………………………………………..26

شکل 2-5- چرخه های هیسترزیس بزرگ پرمالوی…………………………………………………………………………………………………………………………..29

شکل 2-6- نفوذپذیری مغناطیسی پرمالوی در میدانهای مغناطیسی مختلف………………………………………………………………………………….29

شکل 2-7- مجموعه آزمایشگاهی برای بررسی تجربی هیسترزیس………………………………………………………………………………………………….30

شکل 2-8- شماتیک مدار مغناطیسی ساخته شده……………………………………………………………………………………………………………………………30

شکل 2-9- مجموعه آزمایشگاهی جهت مطاله هیسترزیس مغناطیسی ترفنل-دی…………………………………………………………………………32

شکل 2-10- ولتاژ القایی بر روی سرچ کویل در چرخه های بزرگ هیسترزیس………………………………………………………………………………34

شکل 2-11- چرخه های هیسترزیس بزرگ ترفنل-دی در فرکانسهای مختلف………………………………………………………………………………34

شکل 2-12- چرخه های هیسترزیس بزرگ و کوچک ترفنل-دی در فرکانسهای مختلف………………………………………………………………35

شکل 2-13- چرخه های بزرگ هیسترزیس ترفنل-دی درفرکانس 7 هرتز……………………………………………………………………………………..36

شکل 2-14- چرخه های بزرگ هیسترزیس ترفنل-دی درفرکانس 150 هرتز………………………………………………………………………………..37

شکل 2-15- چرخه های بزرگ و کوچک هیسترزیس ترفنل-دی درفرکانس 45 هرتز و پیش تنش 36/9 مگاپاسکال………………..37

شکل 2-16- چرخه های بزرگ و کوچک هیسترزیس ترفنل-دی درفرکانس 75 هرتز و پیش تنش 24/6 مگاپاسکال………………..38

شکل 2-17- نمودار پسماند برگشتی درجه اول………………………………………………………………………………………………………………………………..39

شکل 2-18- نمودارهای برگشتی درجه اول در فرکانس 7 هرتز………………………………………………………………………………………………………40

شکل 2-19- نمودارهای برگشتی درجه اول در فرکانس 45 هرتز……………………………………………………………………………………………………40

شکل 2-20- نمودارهای برگشتی درجه اول در فرکانس 75 هرتز……………………………………………………………………………………………………41

شکل 2-21- نمودارهای برگشتی درجه اول در فرکانس 150 هرتز…………………………………………………………………………………………………41

شکل 2-22- نمودارهای برگشتی درجه اول در فرکانس 200 هرتز…………………………………………………………………………………………………42

شکل 2-23- نقشه اسمبلی عملگر ترفنل-دی…………………………………………………………………………………………………………………………………..43

شکل 2-24- قطعات دمونتاژ شده‌ی عملگر ترفنل-دی…………………………………………………………………………………………………………………….43

شکل 2-25- نحوه اعمال پیش بار به وسیله گشتاور سنج به عملگر ترفنل-دی………………………………………………………………………………44

شکل 2-26- مجموعه آزمایشگاهی اولیه (نوع اول)…………………………………………………………………………………………………………………………..45

شکل 2-27- مجموعه آزمایشگاهی اولیه (نوع دوم)…………………………………………………………………………………………………………………………..46

شکل 2-28- لودسل استفاده شده در مجموعه آزمایشگاهی اولیه (نوع دوم)…………………………………………………………………………………..47

شکل 2-29- مجموعه آزمایشگاهی نهایی………………………………………………………………………………………………………………………………………….48

شکل 2-30- رفتار تنش-کرنش عملگر ترفنل-دی……………………………………………………………………………………………………………………………49

شکل 2-31- کرنش آزاد عملگر ترفنل-دی……………………………………………………………………………………………………………………………………….50

شکل 2-31- تنش مسدود عملگر ترفنل-دی……………………………………………………………………………………………………………………………………50

فصل سوم

شکل 3-1- مبدل هیسترزیس…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..57

شکل 3-2-  چرخه هیسترزیس مبدل……………………………………………………………………………………………………………………………………………..58

شکل 3-3- رله هیسترزیس در مدل پریساچ…………………………………………………………………………………………………………………………………..60

شکل 3-4-  نیم صفحه هیسترزیس در مدل پریساچ……………………………………………………………………………………………………………………..61

شکل 3-5-  نیم صفحه پریساچ ناشی از افزایش ورودی از اشباح منفی…………………………………………………………………………………………62

شکل 3-6- نیم صفحه پریساچ در زمان t1………………………………………………………………………………………………………………………………………..62

شکل 3-7-  نیم صفحه پریساچ در زمان بین t1 و t2………………………………………………………………………………………………………………………..63

شکل 3-8-  نیم صفحه پریساچ در زمان t2……………………………………………………………………………………………………………………………………..63.

شکل 3- 9-  نیم صفحه پریساچ در زمان t3……………………………………………………………………………………………………………………………………..63

شکل 3-10-  نیم صفحه پریساچ در زمان t4……………………………………………………………………………………………………………………………………63

شکل 3- 11- چرخه هیسترزیس دو ورودی u1(t) و u2(t) …………………………………………………………………………………………………………….65

شکل 3-12-  نمودار پسماند برگشتی درجه اول……………………………………………………………………………………………………………………………….66

شکل 3-13- چرخه های هیسترزیس اصلی و فرعی بدون در نظر گرفتن پارامتر مغناطيسي شوندگي معكوس……………………………68

شکل 3-14- چرخه های هیسترزیس اصلی و فرعی با در نظر گرفتن پارامتر مغناطيسي شوندگي معكوس………………………………….68

شکل 3-15- منحنی مغناطیس شوندگی اولیه بدون در نظر گرفتن پارامتر مغناطيسي شوندگي معكوس…………………………………….69

شکل 3-16-  لوپهای هیسترزیس برگشتی هنگامی که مسیر اولیه رو به افزایش است…………………………………………………………………..70

شکل 3-17- لوپهای هیسترزیس برگشتی هنگامی که مسیر اولیه رو به کاهش است…………………………………………………………………….70

شکل 3-18- دستگاه مختصات استوانه ای………………………………………………………………………………………………………………………………………..72

شکل 3-19- بلوک دیاگرام خودحسگری نیرو……………………………………………………………………………………………………………………………………78

فصل چهارم

شکل 4-1- رفتار تنش-کرنش ترفنل-دی در میدانهای مغناطیسی مختلف…………………………………………………………………………………….80

شکل 4-2- ضریب انطباق الاستیکی به ازای چند میدان مغناطیسی مختلف………………………………………………………………………………….81

شکل 4-3- ضریب مگنتواستریکشن به ازای چند میدان مغناطیسی مختلف…………………………………………………………………………………..82

شکل 4-4- ضریب انطباق الاستیکی در تنش صفر، تنش میانی و تنش حداکثر……………………………………………………………………………..82

شکل 4-5- ضریب مگنتواستریکشن در تنش صفر، تنش میانی و تنش حداکثر……………………………………………………………………………..83

شکل 4-6- تقریبهای خطی برای ضریب انطباق الاستیکی……………………………………………………………………………………………………………….83

شکل 4-7- تقریبهای خطی برای ضریب مگنتواستریکتیو………………………………………………………………………………………………………………..84

شکل 4-8- رفتار تنش-کرنش ترفنل-دی…………………………………………………………………………………………………………………………………………84

شکل 4-9- تراوایی مغناطیسی در حالت آزاد و بسته………………………………………………………………………………………………………………………..86

شکل 4-10- فاکتور کوپلینگ مگنتومکانیکی در میدانهای مغناطیسی مختلف………………………………………………………………………………86

شکل 4-11- ضریب انطباق الاستیکی به ازای تنش صفر در میدانهای مغناطیسی مختلف…………………………………………………………….87

شکل 4-12- کرنش ترفنل-دی در میدانهای مغناطیسی مختلف به ازای چند مقدار پیش تنش مکانیکی…………………………………….88

شکل 4-13- چکالی شار مغناطیسی گذرنده از ترفنل-دی در میدانهای مغناطیسی مختلف………………………………………………………….89

شکل 4-14- رفتار تنش-کرنش ترفنل-دی………………………………………………………………………………………………………………………………………90

شکل 4-15- چگالی انرژی اتلافی هیسترزیس به ازای شدت میدان مغناطیسی ماکزیمم در فرکانس 75 هرتز……………………………91

شکل 4-16- چگالی انرژی اتلافی هیسترزیس به ازای شدت میدان مغناطیسی ماکزیمم در پیش تنش صفر مگاپاسکال……………92

شکل 4-17- چگالی انرژی اتلافی هیسترزیس به ازای فرکانس در شدت میدان مغناطیسی 93 کیلوآمپر بر متر…………………………92

شکل 4-18- چگالی انرژی اتلافی هیسترزیس به ازای فرکانس در پیش تنش صفر مگاپاسکال…………………………………………………….93

شکل 4-19- چگالی انرژی اتلافی هیسترزیس به ازای پیش تنش فشاری در فرکانس 75 هرتز……………………………………………………93

شکل 4-20- چگالی انرژی اتلافی هیسترزیس به ازای پیش تنش فشاری در شدت میدان مغناطیسی 93 کیلوآمپر بر متر………..94

شکل4-21- چرخه های تجربی و تئوری هیسترزیس بزرگ……………………………………………………………………………………………………………97

شکل 4-22- نمودارهای برگشتی درجه اول (نمودارهای خط چین، تجربی و نمودارهای خط صاف، تئوری هستند)…………………..99

شکل 4-23- ورودی مدل پیشنهادی (میدان مغناطیسی)……………………………………………………………………………………………………………..100

شکل4-24- خروجی مدل ترکیبی پیشنهادی………………………………………………………………………………………………………………………………..102

شکل 4-25- چرخه های هیسترزیس بزرگ ترفنل-دی در 100 و 300 هرتز………………………………………………………………………………103

شکل 4-26- انرژی اتلافی ناشی از جریان گردابه ای در چرخه های بزرگ هیسترزیس و پیش تنش صفر………………………………. 104

شکل 4-27- چگالی انرژی اتلافی جریان گردابه ای به ازای شدت میدان مغناطیسی ماکزیمم در فرکانس 75 هرتز…………………105

شکل 4-28- چگالی انرژی اتلافی جریان گردابه ای به ازای شدت میدان مغناطیسی ماکزیمم…………………………………………………. 105

شکل 4-29- چگالی انرژی اتلافی جریان گردابه ای به ازای فرکانس در شدت میدان مغناطیسی 93 کیلوآمپر بر متر………………106

شکل 4-30- چگالی انرژی اتلافی جزیان گردابه ای به ازای فرکانس در پیش تنش صفر مگاپاسکال………………………………………….106

شکل 4-31- چگالی انرژی اتلافی جریان گردابه ای به ازای پیش تنش فشاری در فرکانس 75 هرتز…………………………………………107

شکل 4-32- چگالی انرژی اتلافی جریان گردابه ای به ازای پیش تنش فشاری……………………………………………………………………………107

شکل 4-33- چگالی انرژی اتلافی جریان گردابه ای به ازای قطرهای متفاوت ترفنل-دی در پیش تنش صفر……………………………108

شکل 4-34- تغییرات  در چرخه های هیسترزیس بزرگ در پیش تنش صفر……………………………………………………………………109

شکل 4-35- تغییرات  در چرخه های هیسترزیس بزرگ در مقادیر مختلف پیش تنش فشاری………………………………………..109

شکل 4-36- مقادیر ویژه شعاع ترفنل-دی در فرکانسهای مختلف………………………………………………………………………………………………..110

شکل 4-37- مقادیر ویژه شعاع ترفنل-دی در پیش تنشهای مختلف……………………………………………………………………………………………111

شکل 4-38- مقادیر انرژی اتلافی مخصوص در فرکانسهای مختلف………………………………………………………………………………………………113

شکل 4-39- مقادیر انرژی اتلافی مخصوص در پیش تنش های مختلف………………………………………………………………………………………113

شکل 4-40- توان اضافی بی بعد بر حسب شعاع بی بعد ترفنل-دی در مقادیر مختلف شدت میدان مغناطیسی……………………….114

شکل 4-41- توان اضافی بی بعد بر حسب شعاع بی بعد ترفنل-دی در مقادیر مختلف پیش تنش فشاری………………………………..114

شکل 4-42- توان اضافی بی بعد بر حسب شعاع بی بعد ترفنل-دی در …………………………………………………………………..115

شکل 4-43- کل توان اتلافی مغناطیسی ترفنل-دی در پیش تنش صفر……………………………………………………………………………………..115

شکل 4-44- چرخه های هیسترزیس ترفنل-دی در فرکانس 100 هرتز و پیش تنش صفر………………………………………………………..116

شکل 4-45- چرخه های هیسترزیس ترفنل-دی در فرکانس 300 هرتز و پیش تنش صفر………………………………………………………..117

شکل 4-46- دامنه جریان الکتریکی لازم برای ایجاد نیروهای مسدود مشخص در فرکانسهای مختلف……………………………………….120

شکل 4-47- کرنش اندازه گیری شده پس از اعمال جریان و نیروی 2500 نیوتن (فرکانس 200 هرتز)……………………………………121

شکل 4-48- کرنش اندازه گیری شده پس از اعمال جریان و نیروی 5000 نیوتن (فرکانس 100 هرتز)……………………………………121

شکل 4-49- کرنش اندازه گیری شده پس از اعمال جریان و نیروی 7500 نیوتن (فرکانس 50 هرتز)………………………………………122

شکل 4-50- کرنش اندازه گیری شده پس از اعمال جریان و نیروی 9000 نیوتن (فرکانس 150 هرتز)……………………………………122

شکل 4-51- مقادیر تجربی (خط چین) و تئوری (پیوسته) به دست آمده برای دامنه جریان الکتریکی……………………………………..123

شکل 4-52- هندسه سیم پیچ و میله ترفنل-دی…………………………………………………………………………………………………………………………..125

شکل 4-53- تغییرات فاکتور ………………………………………………………………………………………………………………………………………….126

شکل 4-54- تعداد دور سیم مورد نیاز برای نمونه های 1 و2………………………………………………………………………………………………………..127

شکل 4-55- تعداد دور سیم مورد نیاز برای نمونه های 3 و4………………………………………………………………………………………………………..129

شکل 4-56- شعاع سیم پیچ مورد نیاز برای نمونه های 1 و2………………………………………………………………………………………………………..129

شکل 4-57- شعاع سیم پیچ مورد نیاز برای نمونه های 3 و4……………………………………………………………………………………………………….130

                                            فهرست علامت ها و نشانه ها

 

تراوایی مغناطیسی در کرنش ثابت

 

تراوایی مغناطیسی در تنش ثابت

 

تراوايي مغناطيسي خلا

فاکتور کوپلینگ مگنتومکانیکی

Ew

انرژی مکانیکی

Em             

انرژی مغناطیسی

Qm

فاکتور کیفیت

d

ضریب مگنتواستریکشن

H

شدت میدان مغناطیسی

چگالی شار مغناطیسی

شار مغناطیسی

ولتاژ القا شده به سیم پیچ

N

تعداد دور سیم پیچ

A

مساحت بسته شده توسط سیم پیچ القا

جریان گذرنده از سیم پیچ

L

طول مسیر مغناطیسی

کرنش

تنش مکانیکی

 

ضریب نرمی مکانیکی در میدان مغناطیسی ثابت

 

ضریب نرمی مکانیکی در شار مغناطیسی ثابت

سرعت

 

مساحت سطح مقطع ترفنل-دی

 

طول ترفنل-دی

فرکانس زاویه ای

نیرو

 

اندوکتانس آزاد

 

اندوکتانس بسته

فرکانس میدان مغناطیسی

 

توان اتلافی ناشی از هیسترزیس

اپراتور هيسترزيس در مدل پریساچ

تابع وزني در مدل پریساچ

ورودی در مدل پریساچ

خروجی در مدل پریساچ

 

ضریب بي بعد متناسب با پارامتر مغناطیس شوندگی بازگشت پذیر

a0

 ضریب بي بعد متناسب با پارامتر کوئرسیویتی در مدل تانژانت هایپربولیک

b1

ضریب بي بعد در مدل تانژانت هایپربولیک

 

مقدار بي بعد ميدان مغناطيسي اشباع در مدل تانژانت هایپربولیک

مقدار بي بعد ميدان مغناطيسي در مدل تانژانت هایپربولیک

 

مقدار بی بعد چگالی شار مغناطیسی در نمودار مغناطيسي شوندگي اوليه

xr

نقطه اي كه جهت ميدان معكوس می شود (در مدل تانژانت هایپربولیک)

E

میدان الکتریکی ناشی از جریان گردابه‌ای

چگالی جریان گردابه‌ای گذرنده از ترفنل- دی

رسانایی ترفنل-دی

 

توان اتلافی ناشی از جریان گردابه‌ای

مقاومت الكتريكي ویژه ترفنل-دی

 

شعاع نفوذ میدان مغناطیسی در هر لحظه

 

توان اتلافی اضافی

 

توان الکتریکی

1 دیدگاه برای طراحی، ساخت و کنترل نیروی عملگر- خودحسگر مگنتواستریکتیو

  1. Xpubsk

    most recommended allergy medication best non prescription allergy medication allegra side effects

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo