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新型磁性材料的建模技術(shù)研究
關(guān)  鍵  詞：磁性材料 模塊 相關(guān) 建模
所屬年份：2008
成果類型：應(yīng)用技術(shù)
所處階段：初期階段
成果體現(xiàn)形式：新技術(shù)
知識產(chǎn)權(quán)形式：其他

成果摘要：
“新型磁性材料的建模技術(shù)研究”是依據(jù)河北省教育廳科研計劃資助項目（項目編號：2006334）的任務(wù)要求，由河北工業(yè)大學(xué)工程電磁場與磁技術(shù)課題組完成。屬應(yīng)用基礎(chǔ)研究成果。 依據(jù)計劃項目任務(wù)書的要求，本課題主要對新型磁性材料的建模技術(shù)進(jìn)行了研究，已完成的主要研究內(nèi)容和取得的創(chuàng)新點如下： 一、完成的主要研究內(nèi)容 1. 測試了超磁致伸縮材料在不同應(yīng)力下的磁場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線，測試了磁流體材料的密度、零磁場粘度、磁感應(yīng)強(qiáng)度與剪切應(yīng)力的關(guān)系、剪應(yīng)變率與剪切應(yīng)力的關(guān)系以及磁化特性曲線， 2. 在材料特性的建模過程中需要考慮的因素很多，如：機(jī)械（應(yīng)力）效應(yīng)、溫度（熱）效應(yīng)、電場效應(yīng)、磁場效應(yīng)、光學(xué)效應(yīng)等。在大多數(shù)情況下，是受到多種因素的綜合作用，而且是相互影響的，因此，本項目首先對各種影響因素利用工程模糊綜合評判方法，得出各影響因素的功能相關(guān)度和使用相關(guān)度；然后，根據(jù)經(jīng)驗或采用AHP方法，確定功能相關(guān)度和使用相關(guān)度對系統(tǒng)的重要程度即權(quán)值矢量；最后，將兩者加權(quán)求和，得出系統(tǒng)的整體相關(guān)矩陣，從而確定出磁性材料應(yīng)用特性建模需考慮的主要因素。 3. 綜合考慮新型高性能磁材料的應(yīng)用特性在建模過程中的各方面因素，根據(jù)所建模型的線性度、維數(shù)、工作狀態(tài)、耦合方法和數(shù)值方法等進(jìn)行分類和綜合研究，采用自頂向下的方法，對高性能電工材料應(yīng)用特性進(jìn)行了系統(tǒng)初步分解，建立了以功能為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用模塊劃分的基本原則。 4. 以超磁致伸縮材料、磁性液體材料應(yīng)用特性的建模為例，利用MATLAB軟件建立若干標(biāo)準(zhǔn)仿真模塊，包括新型高性能電工材料模塊、模型維數(shù)模塊、線性度模塊、工作狀態(tài)模塊、耦合程度模塊等仿真模塊，實現(xiàn)了系統(tǒng)建模的通用化。 二、本項目研究取得的創(chuàng)新點 1．采用各工程模糊綜合評判方法，得出各影響因素的功能相關(guān)度和使用相關(guān)度；根據(jù)經(jīng)驗或采用AHP方法，確定功能相關(guān)度和使用相關(guān)度對系統(tǒng)的重要程度即權(quán)值矢量；將兩者加權(quán)求和，得出系統(tǒng)的整體相關(guān)矩陣，從而確定出磁性材料應(yīng)用特性建模需考慮的主要因素。 2．綜合考慮新型磁性材料的應(yīng)用特性在建模過程中的各方面因素，根據(jù)所建模型的線性度、維數(shù)、工作狀態(tài)、耦合方法和數(shù)值方法等進(jìn)行分類和綜合研究，采用自頂向下的方法，對新型磁性材料應(yīng)用特性進(jìn)行了系統(tǒng)的 初步分解，建立了以功能為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用模塊劃分的基本原則。 3．以超磁致伸縮材料、磁性液體材料應(yīng)用特性的建模為例，利用MATLAB軟件建立了若干標(biāo)準(zhǔn)仿真模塊，包括新型磁材料模塊、模型維數(shù)模塊、線性度模塊、工作狀態(tài)模塊、耦合程度模塊等仿真模塊，實現(xiàn)了系統(tǒng)建模的通用化；并利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法實現(xiàn)了應(yīng)用新型磁性材料應(yīng)用特性的自學(xué)習(xí)功能。 推廣應(yīng)用前景 新型磁性材料建模研究成果的成功應(yīng)用將為新型磁性材料的應(yīng)用提供理論依據(jù)和器件性能仿真手段，不僅有利于降低試驗費用以及縮短試驗時間，還對于節(jié)約新型磁性材料器件的設(shè)計成本、加快各種相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用具有重要的意義，對電工學(xué)科、材料學(xué)科、信息學(xué)科和機(jī)械學(xué)科等的發(fā)展產(chǎn)生十分積極的影響，為我省新型磁性材料的應(yīng)用起較大的推動作用，并將帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。