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

1、在航空航天、深空引力波探測、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，對其性能指標(biāo)也提出了更高的要求?；诖胖律炜s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，對執(zhí)行器內(nèi)部信號轉(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)合搭建磁場測量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對磁致伸縮執(zhí)行器內(nèi)部磁場的測量。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，建立光纖光柵測量量中心波長與待測量溫度和應(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)對光纖光柵的返回光波長進(jìn)行檢測，完成相關(guān)理論仿真及實(shí)驗(yàn)分析；再次，搭建整體磁場測量系統(tǒng)，對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)并對其影響進(jìn)行磁場仿真，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