超磁致伸缩冻雨传感器的研究

【摘要】：冻雨是由过冷水滴组成,与温度低于0oC的物体碰撞立即冻结的降水,是初冬或冻末春初季节见到的一种灾害性天气。冻雨所造成的危害是不可忽视的,对农业、交通、通信、公共安全以及动植物的生命安全有很大的影响。因此提供优质的气象服务,是目前需要解决的的重要问题。超磁致伸缩材料是新型的、高技术的功能材料,其特性优异,伸缩系数大、输出机械应力大、响应速度较其他材料快。基于冻雨的危害和超磁致伸缩传感器的优越性,本课题在研究超磁致伸缩材料特性的基础上,采用有限元软件对超磁致伸缩冻雨传感器进行了设计,通过相关的实验测试验证了设计方案的可行性。本文测试了超磁致伸缩材料的B-H曲线、λ-H曲线并计算得到μ-H曲线。通过有限元分析软件对冻雨传感器的磁场进行建模,得到了外加不同激励电流密度下的磁场分布。通过计算完成了冻雨传感器激磁线圈的参数设计。在对冻雨传感器固有频率分析的基础上,通过有限元软件,仿真了冻雨传感器的固有频率,分析得到了不同冻雨厚度与冻雨传感器的固有频率对应关系。最后对冻雨传感器固有频率跟踪进行了简单的探析。
【关键词】：冻雨传感器 磁致伸缩效应 固有频率 模态分析 电磁场仿真
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212