面向大功率超声应用的磁致伸缩材料涡流损耗分析

摘要

对大功率超声换能器中的超磁致伸缩材料(GMM)的涡流损耗的问题,采取了叠片复合(2-2型)结构与纤维复合(1-3型)结构对Terfenol-D棒状材料涡流的抑制方法.基于经典涡流损耗方程,建立了Terfenol-D棒3种结构的动态涡流损耗模型,通过求解Terfenol-D棒的单体结构与2种复合结构的值,分析了复合结构应用中的涡流损耗特性.与仿真结果对比,验证了模型的准确性,并对其误差进行分析.结果表明,纤维复合结构的涡流损耗<叠片复合结构的涡流损耗<单体结构的涡流损耗,纤维复合结构的设计方案可更加有效抑制超磁致伸缩材料的涡流损耗效应.