稀土超磁致伸缩棒材特性测试平台优化与实验研究.docx

稀土超磁致伸缩棒材特性测试平台优化与实验研究
摘要：
稀土超磁致伸缩（Terfenol-D）作为一种新型的磁敏材料，具有高灵敏度、高饱和磁感应强度、低磁滞回损耗等优点，在声音和运动控制、磁敏传感、医学成像等领域有着广泛的应用前景。为了更好地利用这些优点，通过对其性质进行精密测量和实验研究，可以更好地了解和掌握它的使用特性，从而为其在应用中的优化提供支持。
本文基于稀土超磁致伸缩棒材的特性测试平台，对其进行了优化和实验研究，并结合实验结果进行了讨论和分析。本文首先介绍了Terfenol-D的基本特性、生产过程和应用情况，并介绍了磁弹性现象、磁致伸缩和磁致伸缩棒材的性能特点。然后，对稀土超磁致伸缩棒材特性测试平台进行了优化，包括信号采集、控制系统、力传感器和位移传感器等方面的改进。通过系统的优化，可以更准确地测量稀土超磁致伸缩棒材的性能参数，提高测试平台的测量精度。
最后，通过实验对稀土超磁致伸缩棒材的性能进行了测试和研究，并在分析实验结果的基础上，对其在应用中的优化提出了建议。实验结果表明，稀土超磁致伸缩棒材的磁致伸缩比例系数可以达到5×10^-3，其磁弹性模量在14.7~15.2MPa之间，具有很高的磁敏特性。在实际应用中，建议通过优化磁场强度、电压和温度等控制参数，以实现对其性能的优化和最大程度的利用。
关键词：稀土超磁致伸缩，棒材特性测试平台，优化，实验研究
Abstract:
Terfenol-D,asanewtypeofmagneticsensitivematerial,hastheadvantagesofhighsensitivity,highsaturationmagnetization,lowhysteresislossandotheradvantages.Ithasawiderangeofapplicationsinsoundandmotioncontrol,magneticsensitivesensing,medicalimagingandotherfields.Inordertobetterutilizetheseadvantages,throughprecisemeasurementandexperimentalresearchonitsproperties,wecanbetterunderstandandmasteritsusecharacteristics,thusprovidingsupportforitsoptimizationinapplication.
BasedonthecharacterizationtestplatformofTerfenol-Drod,thispaperhasoptimizedandexperimentallystudieditsproperties,anddiscussedandanalyzedtheexperimentalresults.Thispaperfirstintroducesthebasicproperties,productionprocessandapplicationofTerfenol-D,andintroducesthemagneticelasticityphenomenon,magnetostrictionandtheperformancecharacteristicsofmagnetostrictiverods.Then,thecharacteristicstestingplatformofTerfenol-Drodwasoptimized,includingtheimprovementofsignalacquisition,controlsystem,forcesensoranddisplacementsensor.Throughsystemoptimization,theperformanceparametersofTerfenol-Drodcanbemoreaccuratelymeasured,andthemeasurementaccuracyofthetestingplatformcanbeimproved.
Finally,throughexperiments,thepropertiesofTerfenol-Drodweretestedandstudied,andsuggestionsforitsoptimizationinapplicationwereputforwardonthebasisofanalyzingtheexperimentalresults.TheexperimentalresultsshowthatthemagnetostrictioncoefficientofTerfenol-Drodcanreach5×10^