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稀土超磁致伸縮材料是目前材料領域中研究開發(fā)較活躍、應用領域較寬、市場前景較好的稀土功能材料之一。該材料起始于20世紀60年代,科學家發(fā)現(xiàn)某些稀土元素如鋱(Tb)、鏑(Dy)在低溫下沿基面的磁致伸縮是傳統(tǒng)的磁致伸縮材料的100-1000倍;70年代初人們獲得室溫下工作的稀土超磁
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超磁致伸縮材料能量密度高,導熱性相對較好,由其制造的功率超聲換能器能做成很大功率,但因為此類換能器總處在高強度高頻率磁場中工作,各種損耗很嚴重,帶來的熱量非常大,而超磁致伸縮材料對外界溫度又很敏感,故熱分析是該類換能器設計的重要方面。該文設計了換能器及其冷卻系統(tǒng),以考慮渦流損失和附加損失的Jile-Atherton模型為基礎,提取了模型參數(shù),計算得到了換能器的損耗總量;用有限元方法計算了冷卻水流場分布和換能器溫度場分布;對樣機進行了試驗,實驗與計算結果吻合良好。
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