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摘要:航空工业的快速发展对材料性能提出了越来越高的要求,智能材料结构的研究也受到了广泛的关注。智能材料(如压电材料、形状记忆材料、超磁致伸缩材料等)具有独特的物理性能和优异的集成性能,在航空工业中作为传感器或执行器表现出色,为航空工业的各类智能化应用提供了坚实的材料基础。压电材料作为一种热门的智能材料,在结构健康监测、能量收集、振动噪声控制、损伤控制等领域有着大量的应用研究。形状记忆材料作为一种具有变形能力的独特材料,在形状控制、低冲击释放、振动控制、冲击吸收等领域都有着自己突出的表现。同时,作为辅助其他结构的材料,在密封连接、结构自修复等领域也有着重要的应用。超磁致伸缩材料是一种具有代表性的先进材料,在导波监测、振动控制、能量收集等方向具有独特的应用优势。此外,超磁致伸缩材料本身具有高分辨率输出,在高精度执行器方向的研究也较多。本文对上述应用方向的一些智能材料进行总结和讨论,旨在为后续相关研究的初步开展提供参考。
摘要:与磁致伸缩系数高但矫顽场大的多晶 Fe 基合金和磁致伸缩系数较小的 Co 基非晶合金(λ s = − 3 至 − 5 ppm)相比,Fe 基非晶材料具有高饱和磁致伸缩系数(λ s = 20–40 ppm)和低矫顽场,为磁传感器、执行器和磁致伸缩换能器提供了新的机会。增材层制造 (ALM) 为更复杂的净成型设计提供了一种新的制造方法。本文回顾了用于制造 Fe 基非晶磁性材料的两种不同的 ALM 技术,包括结构和磁性能。选择性激光熔化 (SLM)——一种粉末床熔合技术——和激光工程净成型 (LENS)——一种定向能量沉积方法——均已用于制造非晶态合金,因为它们在文献中具有高可用性和低成本。利用 SLM 技术引入了两种不同的扫描策略。第一种策略是双扫描策略,可实现 96% 的最大相对密度和 1.22 T 的相应磁饱和度。它还将玻璃相含量提高了 47% 的数量级,并提高了磁性能(将矫顽力降低至 1591.5 A/m,将磁导率提高至 100 Hz 时的 100 左右)。第二种是新颖的扫描策略,涉及两步熔化:初步激光熔化和短脉冲非晶化。这使非晶相分数增加到高达 89.6%,相对密度增加到 94.1%,并将矫顽力降低到 238 A/m。另一方面,尽管 LENS 技术具有提供优异的机械性能、可控的成分和微观结构等优点,但由于其几何精度较低(0.25 毫米)且表面质量较低,因此在非晶态合金生产中的应用并不像 SLM 那样广泛。因此,它通常用于复杂程度较低的大型部件及其修复,由于尺寸限制而限制了非晶态合金的生产。本文全面回顾了这些用于 Fe 基非晶态磁性材料的技术。
磁场可以作为氢能收集的唯一触发器,尽管磁场具有穿透深度深、噪音和损伤小、控制参数(即幅度和频率)灵活等优势。多铁性和磁电纳米复合材料为利用磁场直接触发制氢提供了机会。[11–14] 虽然磁场可以影响磁性材料中电子的运动,但它们不能产生催化反应所必需的内部电场和电荷。相反,当施加磁场时,多铁磁电复合材料中会发生磁电耦合。在典型的应变介导磁电复合材料中,磁性元件响应磁场并传输磁致伸缩
柯林斯航空继续走在冰检测技术的前沿。我们的磁致伸缩冰检测技术提供灵活、坚固的设计,可在各种结冰环境中检测冰。该技术能够检测到小至 0.001 英寸的积冰,同时对各种类型的污染不敏感。我们的传感元件具有高收集效率,相对于飞机表面具有出色的灵敏度。针对冰检测和结冰严重程度的优化设定点可在早期检测和最小化防冰操作之间取得平衡。冰检测器的结冰严重程度和液态水含量测量值可提供给防冰控制器,以调节和优化防冰系统的控制。
穿过一个线圈绕组的交流电会产生磁通量,从而在相邻线圈中感应出电流。电压调节是通过改变线圈匝数来实现的。由于铁芯由钢(一种磁致伸缩材料)制成,这些磁通量(交替方向)会引起机械应变。这会因金属的快速膨胀和收缩而产生振动。这些振动通过油和固定内芯的夹紧点传递到油箱壁,产生可听见的嗡嗡声,称为铁芯噪声(见图 2,底部)。除了铁芯噪声之外,线圈中的交流电还会在各个绕组中产生洛伦兹力,从而引起振动(称为负载噪声),这会增加传输到油箱的机械能。面对这些多个噪声源以及相互关联的电磁、声学和机械因素,ABB 企业研究中心 (ABB) 的工程师
图 5 显示了典型的开关模式。5 V 和 12 V 输出接收不同数量的能量包。主控制方案有效地消除了交叉调节效应,即一个输出上的负载会影响其他输出。但是,这种方法的一个明显缺点是会产生可听见的噪声。在每个周期中,都会向其中一个输出发送一个能量脉冲,由于每个输出具有不同的反射电压,因此变压器磁芯中磁能变化的速度也会根据哪个输出接收能量而变化。这种磁能变化将引起次谐波变压器激励频率,该频率低于主开关频率。该次谐波频率的性质取决于两个输出之间的负载分布。如果该次谐波频率在可听见的范围内,大约在 1 kHz 和 25 kHz 之间,则很可能会产生可以听到的声音。磁致伸缩效应将被变压器质量的共振频率放大,该共振频率通常也位于此区域。这种可听见的噪声是开关模式在特定条件下运行方式的副产品。
第一学期 论文 IV – 电子设备 第一单元 晶体管:JFET、BJT、MOSFET 和 MESFET、不同条件下 IV 特性方程的结构推导、微波器件、隧道二极管、传输电子器件(Gunn 二极管)、雪崩渡越时间器件、Impatt 二极管和参数器件。 第二单元 光子器件:辐射和非辐射跃迁、光吸收、体和。 薄膜光电导器件 (LDR)、二极管光电探测器、太阳能电池(开路电压和短路电流、填充因子)、LED(高频极限、表面和间接复合电流的影响、LED 的运行)、半导体;二极管激光器(激活区域中粒子数反转的条件、光限制因数、光增益和激光的阈值电流。单元 - III 存储设备:只读存储器 (ROM) 和随机存取存储器 (RAM)。ROM 的类型:PROM、EPROM、EEPROM 和 EAPROM、静态和动态 RAM (SRAM 和 DRAM)、SRAM 和 DRAM 的特性。混合存储器:CMOS 和 NMOS 存储器、非易失性 RAM、铁电存储器、电荷耦合器件 (CCD)、存储设备:磁性(FDD 和 HDD)和光学(CD-ROM、CD-R、CD-R/W、DVD)存储设备的几何形状和组织。单元 - IV 电光、磁光和声光效应,与获得这些效应相关的材料特性,这些设备的重要铁电、液晶和聚合物材料,压电、电致伸缩和磁致伸缩效应。这些特性的重要材料及其在传感器和执行器设备、声学延迟线中的应用,压电谐振器和滤波器、高频压电器件-表面、声波器件、单元 - V 太阳能光伏能量转换物理和材料特性基础、光伏能量转换基础:固体的光学特性。直接和间接过渡半导体,吸收系数和载流子带隙复合之间的相互关系。太阳能电池的类型、pn 结太阳能电池、传输方程、电流密度、开路电压和短路电流、单晶硅和非晶硅太阳能电池的简要说明、先进太阳能电池的基本概念,例如串联太阳能电池。固体液体结太阳能电池、半导体的性质、电解质结、光电化学太阳能电池的原理。教科书和参考书:1. SM Sze Willey (1985) 半导体器件 - 物理技术 2. MS tyagi 半导体器件简介 3. M Sayer 和 A Manisingh 物理学和工程学中的测量仪器和实验设计 4. Ajoy Ghatak 和 Thyagrajam 光电子学 5. Millman Halkias:电子设备