| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7页 |
| 1 绪论 | 第13-28页 |
| 1.1 选题的科学依据 | 第13-14页 |
| 1.1.1 课题的提出 | 第13-14页 |
| 1.1.2 课题的来源 | 第14页 |
| 1.1.3 课题的研究背景 | 第14页 |
| 1.2 功能薄膜材料及器件概述 | 第14-18页 |
| 1.2.1 功能薄膜及其器件的研究历史现状 | 第14-16页 |
| 1.2.2 功能薄膜及器件的分类 | 第16-18页 |
| 1.2.3 功能薄膜材料器件的应用 | 第18页 |
| 1.3 超磁致伸缩材料的研究和应用现状 | 第18-25页 |
| 1.3.1 体超磁致伸缩材料的研究与发展 | 第18-20页 |
| 1.3.2 超磁致伸缩薄膜的研究与发展 | 第20-22页 |
| 1.3.3 超磁致伸缩薄膜驱动器的研究与应用现状 | 第22-25页 |
| 1.4 本课题的研究目的与意义 | 第25-26页 |
| 1.5 论文的主要研究内容 | 第26-28页 |
| 2 薄膜的磁致伸缩机理及正负超磁致伸缩复合薄膜磁化特性的研究 | 第28-53页 |
| 2.1 磁致伸缩现象机理 | 第28-34页 |
| 2.1.1 薄膜的磁畴 | 第29-30页 |
| 2.1.2 薄膜的自发磁化 | 第30-31页 |
| 2.1.3 薄膜的磁致磁化 | 第31-34页 |
| 2.2 超磁致伸缩薄膜的磁致伸缩特性 | 第34-38页 |
| 2.2.1 磁致伸缩特性 | 第34-35页 |
| 2.2.2 超磁致伸缩薄膜的磁各向异性 | 第35-37页 |
| 2.2.3 超磁致伸缩薄膜的动态特性 | 第37页 |
| 2.2.4 多层磁致伸缩薄膜的结构与特性 | 第37-38页 |
| 2.3 正负超磁致伸缩复合薄膜制备方法和工艺的研究 | 第38-43页 |
| 2.3.1 正负超磁致伸缩复合薄膜的制备方法 | 第38-41页 |
| 2.3.2 超磁致伸缩薄膜靶材的选择 | 第41-42页 |
| 2.3.3 超磁致伸缩薄膜的制备工艺参数 | 第42-43页 |
| 2.4 正负超磁致伸缩复合薄膜磁化特性的研究 | 第43-51页 |
| 2.4.1 初始磁化曲线 | 第44-45页 |
| 2.4.2 软磁特性 | 第45-46页 |
| 2.4.3 各向异性 | 第46-47页 |
| 2.4.4 基片性能对薄膜磁化特性的影响 | 第47-48页 |
| 2.4.5 外磁场对薄膜磁化特性的影响 | 第48-49页 |
| 2.4.6 低磁场的磁致伸缩特性 | 第49-51页 |
| 2.4.7 实验曲线与拟合曲线的比较 | 第51页 |
| 2.5 本章小结 | 第51-53页 |
| 3 超磁致伸缩薄膜赫姆霍兹线圈磁场的设计方法及有限元仿真 | 第53-76页 |
| 3.1 超磁致伸缩薄膜驱动线圈的设计方法及功率优化 | 第53-65页 |
| 3.1.1 空心圆柱线圈内的磁场强度的计算方法 | 第54-56页 |
| 3.1.2 赫姆霍兹线圈的功率优化和形状选择 | 第56-58页 |
| 3.1.3 赫姆霍兹线圈的设计方法 | 第58-65页 |
| 3.2 驱动线圈磁场的均匀度分析 | 第65-68页 |
| 3.2.1 线圈中心点附近磁场强度的确定 | 第65-66页 |
| 3.2.2 驱动磁场径向均匀度的分析计算 | 第66-67页 |
| 3.2.3 驱动磁场的轴向均匀度分析计算 | 第67-68页 |
| 3.3 铁芯式超磁致伸缩薄膜赫姆霍兹线圈的研制 | 第68-70页 |
| 3.4 超磁致伸缩薄膜驱动磁场的有限元仿真及分析 | 第70-72页 |
| 3.5 正负超磁致伸缩复合薄膜内部磁化磁场的有限元仿真及分析 | 第72-74页 |
| 3.6 本章小结 | 第74-76页 |
| 4 正负超磁致伸缩复合薄膜磁-机耦合力学模型及特性的研究 | 第76-99页 |
| 4.1 超磁致伸缩薄膜磁—机耦合机理的分析 | 第76-79页 |
| 4.1.1 超磁致伸缩薄膜磁-机械耦合能的研究 | 第76-78页 |
| 4.1.2 超磁致伸缩薄膜磁-机耦合模型的建立和求解 | 第78-79页 |
| 4.2 悬臂梁结构的正负超磁致伸缩复合薄膜系统的静态特性 | 第79-85页 |
| 4.2.1 悬臂梁法测量薄膜磁致伸缩系数 | 第79-80页 |
| 4.2.2 悬臂梁式超磁致伸缩薄膜静态磁致伸缩的研究 | 第80-85页 |
| 4.3 悬臂梁结构正负超磁致伸缩复合薄膜的动力学研究 | 第85-93页 |
| 4.3.1 正负超磁致伸缩复合薄膜磁致伸缩效应的力学分析 | 第85-87页 |
| 4.3.2 正负超磁致伸缩复合薄膜梁磁致伸缩的力学分析 | 第87-90页 |
| 4.3.3 正负超磁致伸缩复合薄膜悬臂梁的振动方程 | 第90-92页 |
| 4.3.4 正负超磁致伸缩复合薄膜悬臂梁固有频率的计算方法 | 第92-93页 |
| 4.4 正负超磁致伸缩复合薄膜动态磁致伸缩特性的研究 | 第93-98页 |
| 4.4.1 驱动系统对正负超磁致伸缩复合薄膜振动特性的影响 | 第93-94页 |
| 4.4.2 正负超磁致伸缩复合薄膜悬臂梁系统的振动频率 | 第94-95页 |
| 4.4.3 基片性能对超磁致伸缩复合薄膜梁振动的影响 | 第95-96页 |
| 4.4.4 超磁致伸缩复合薄膜梁振动与磁感应强度关系 | 第96-97页 |
| 4.4.5 超磁致伸缩复合薄膜梁宽度对振动的影响 | 第97-98页 |
| 4.5 本章小结 | 第98-99页 |
| 5 超磁致伸缩薄膜的控制理论和方法 | 第99-114页 |
| 5.1 体磁致伸缩材料及其执行器的磁滞建模理论与方法 | 第99-102页 |
| 5.1.1 Preisach磁滞模型 | 第99-101页 |
| 5.1.2 超磁致伸缩执行器磁滞模型的建立 | 第101-102页 |
| 5.2 基于超磁致伸缩执行器磁滞模型的控制系统 | 第102-107页 |
| 5.2.1 超磁致伸缩执行器控制系统模型的建立 | 第102-104页 |
| 5.2.2 超磁致伸缩执行器数字PID控制器的设计 | 第104-105页 |
| 5.2.3 超磁致伸缩执行器自适应控制算法的实现 | 第105-107页 |
| 5.3 超磁致伸缩薄膜磁致伸缩的控制理论与方法 | 第107-113页 |
| 5.3.1 基于电流强度和磁感应强度超磁致伸缩薄膜的静态控制理论与方法 | 第108-110页 |
| 5.3.2 超磁致伸缩薄膜动态磁致伸缩控制方法的讨论与分析 | 第110-113页 |
| 5.4 本章小结 | 第113-114页 |
| 6 正负超磁致伸缩复合薄膜磁致伸缩特性及驱动系统的实验研究 | 第114-129页 |
| 6.1 正负超磁致伸缩复合薄膜磁化特性的实验研究 | 第114-115页 |
| 6.2 超磁致伸缩薄膜性能测试系统 | 第115-117页 |
| 6.3 超磁致伸缩复合薄膜磁致伸缩及其驱动磁场的响应特性和实验研究 | 第117-121页 |
| 6.3.1 正负超磁致伸缩复合薄膜及其驱动磁场的静态响应特性 | 第117-119页 |
| 6.3.2 超磁致伸缩薄膜及其驱动磁场的动态响应特性 | 第119-121页 |
| 6.4 正负超磁致伸缩复合薄膜磁致伸缩性能的实验研究 | 第121-127页 |
| 6.5 本章小结 | 第127-129页 |
| 7 结论与展望 | 第129-132页 |
| 7.1 结论 | 第129-131页 |
| 7.2 进一步工作展望 | 第131-132页 |
| 参考文献 | 第132-138页 |
| 攻读博士学位论文期间发表的学术论文 | 第138-139页 |
| 创新点摘要 | 第139-140页 |
| 致谢 | 第140-141页 |
