基于光纖光柵和磁致伸縮材料的GMA內(nèi)部磁場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng).pdf

1、在航空航天、深空引力波探測(cè)、超精密加工設(shè)備等領(lǐng)域，隔振減振技術(shù)都具有非常重要的意義，對(duì)其性能指標(biāo)也提出了更高的要求。基于磁致伸縮材料的磁致伸縮微位移執(zhí)行器由于其伸縮系數(shù)大、能量轉(zhuǎn)換效率高、頻率響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，在主動(dòng)隔振領(lǐng)域占有重要的地位。然而，磁致伸縮材料具有典型的磁滯非線性，內(nèi)部存在著復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)換以及能量損耗，這導(dǎo)致了執(zhí)行器控制所需磁滯模型的不準(zhǔn)確以及動(dòng)態(tài)輸出的能量衰減，對(duì)執(zhí)行器內(nèi)部信號(hào)轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行研究成為提升其性能的唯一途徑。

2、>　　本論文的研究目的是，基于已有的磁致伸縮微位移執(zhí)行器，利用磁致伸縮材料的磁敏感性，并引入光纖光柵材料的應(yīng)變敏感性，將二者聯(lián)合搭建磁場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)磁致伸縮執(zhí)行器內(nèi)部磁場(chǎng)的測(cè)量。論文的主要內(nèi)容包含以下四個(gè)部分：
　　首先，分析光纖光柵及磁致伸縮材料的傳感特性，建立光纖光柵測(cè)量量中心波長(zhǎng)與待測(cè)量溫度和應(yīng)變的理論關(guān)系，磁致伸縮材料的Preisach磁滯模型；其次，對(duì)磁致伸縮棒與光纖光柵之間的應(yīng)變傳遞進(jìn)行理論推導(dǎo)和仿真分析，確定最佳

3、的粘貼方案；基于Sagnac環(huán)對(duì)光纖光柵的返回光波長(zhǎng)進(jìn)行檢測(cè)，完成相關(guān)理論仿真及實(shí)驗(yàn)分析；再次，搭建整體磁場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)原磁致伸縮微位移執(zhí)行器導(dǎo)向塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)并對(duì)其影響進(jìn)行磁場(chǎng)仿真，采用雙光柵方式進(jìn)行溫度補(bǔ)償以避免執(zhí)行器內(nèi)部溫度變化帶來(lái)的影響，完成整體控制及數(shù)據(jù)處理程序的編寫；最后，完成整體測(cè)量系統(tǒng)的部分和整體實(shí)驗(yàn)分析。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)中光纖光柵與磁致伸縮棒間應(yīng)變傳遞的效率僅為28.2％，有進(jìn)一步提升的空間；基于Sagn