基于磁性液体磁致伸缩的微位移驱动实验研究

兵工学报 ›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (3): 350-354.

基于磁性液体磁致伸缩的微位移驱动实验研究

陈善飞，王遵义，薛立新，王正良

（浙江万里学院应用物理研究所，浙江宁波 315101）

收稿日期:2009-03-26 修回日期:2009-03-26 上线日期:2014-05-04
通讯作者: 陈善飞 E-mail:wzlcsf@21cn.com
作者简介:陈善飞（1968—），女，研究员
基金资助:
浙江省科技攻关项目(2007C21025)；宁波市自然科学基金项目(2008A610064)；宁波市科技攻关项目(2007B10010)

Experimental Study on Microdisplacement Driving Based on Magnetostrictive Effect of Magnetic Fluids

CHEN Shan-fei， WANG Zun-yi, XUE Li-xin， WANG Zheng-liang

(Institute of Applied Physics, Zhejiang Wanli University, Ningbo 315101, Zhejiang, China)

Received:2009-03-26 Revised:2009-03-26 Online:2014-05-04
Contact: CHEN Shan-fei E-mail:wzlcsf@21cn.com

摘要/Abstract

摘要： 固体的铁磁性材料在磁场作用下有磁致伸缩效应。基于梯度磁场可改变有强磁化特性磁性液固体的铁磁性材料在磁场作用下有磁致伸缩效应。基于梯度磁场可改变有强磁化特性磁性液体的内压强，从而可改变磁性液体体积的设想，设计制造了一个梯度磁场作用于磁性液体的微位移驱动器，并利用光杠杆放大原理测量它的微位移量。结果表明：基于磁性液体磁致伸缩的微位移驱动器输入电流和输出微位移有较好的线性关系，为微位移驱动器研制提供了一条新的途径。

关键词: 凝聚态物理学, 磁性液体, 磁致伸缩, 微位移驱动

Abstract: The solid iron magnetic material has magnetostrictive effect under magnetic fiel

Key words: condensed matter physics, magnetic fluid, magnetostrictive effect, microdisplac

中图分类号:

TN2
O482.52

陈善飞，王遵义，薛立新，王正良. 基于磁性液体磁致伸缩的微位移驱动实验研究[J]. 兵工学报, 2010, 31(3): 350-354.

CHEN Shan-fei， WANG Zun-yi, XUE Li-xin， WANG Zheng-liang. Experimental Study on Microdisplacement Driving Based on Magnetostrictive Effect of Magnetic Fluids[J]. Acta Armamentarii, 2010, 31(3): 350-354.

参考文献

［1］何忠波, 王新宇, 赵海涛. 超磁致伸缩材料特性及其工程应用综述［J］.
军械工程学院学报,2007,19(2):63-68.
HE Zhong-bo, WANG Xin-yu, ZHAO Hai-tao. Characteristics of giant magnetostric
tive materials and their engineering application［J］. Journal of Ordnance Engin
eering College, 2007,19(2):63-68. (in Chinese)
［2］张宪民,王华, 胡存银.压电陶瓷驱动三自由度精密定位系统的弹性动力学与
输入调理特性研究［J］.振动工程学报,2007,20(1):9-14.
ZHANG Xian-min, WANG Hua, HU Cun-yin. Elastic dynamic and input tuning analysi
s of a piezoelectric ceramics actuated 3-DOF compliant precision micro-positio
ning stage［J］. Journal of Vibration Engineering，2007,20(1):9-14.(in Chinese)
［3］贺西平, 李斌, 孙进才.低频大功率稀土磁致伸缩弯张换能器的有限元设计
理论及实验研究: Ⅰ理论部分［J］.声学学报,2000,25(6):521-527.
HE Xi-ping, LI Bin, SUN Jin-cai. Design theory and experimental investigation
of the low frequency and high power rare earth magnetostrictive flextensional tr
ansducer:Ⅰ.theoretical part［J］. Acta Acustica,2000,25(6):521-527. (in Chinese
)
［4］王正良. 磁性液体薄膜在磁场中的光学双折射效应的机理研究［J］. 兵工
学报，2004, 25(3): 28-31.
WANG Zheng-liang. Mechanism of optical birefringence ffect on a thin Film magn
etic fluid situated in a magnetic field［J］. Acta Armamentarii, 2004, 25(3): 28
-31. (in Chinese)
［5］彭剑,张天丽,蒋成保,等. 巨磁致伸缩材料作动器及其谐振频率研究［J］.
航空学报,2007,28(2):470-475.
PENG Jian, ZHANG Tian-li, JIANG Cheng-bao, et al. Study on giant magnetostrictive material actuator and its resonant frequency［J］. Acta Aeronautica Et Astronautica Sinica, 2007,28(2):470-475. (in Chinese)
［6］曹淑瑛,郑加驹,王博文,等. 基于动态递归神经网络的超磁致伸缩驱动器精
密位移控制［J］. 中国电机工程学报,2006,19(3):19-22.
CAO Shu-ying, ZHENG Jia-ju, WANG Bo-wen, et al. Precision position control fo
r giant magnetostrictive actuator based on dynamic recurrent neural network［J］
. Proceedings of the CSEE, 2006,19(3):19-22. (in Chinese)
［7］李明范,项占琴,吕福在.低频大功率超磁致伸缩换能器的热磁设计研究［J］
.中国机械工程,2005,16(20):1846-1850.
LI Ming-fan, XIANG Zhan-qin, L Fu-zai. Thermo-magnetic design of low frequ
ency high power giant magnetostrictive actuator［J］. China Mechanical Engineeri
ng, 2005,16(20):1846-1850. (in Chinese)
［8］黄延军,沈跃,魏淑贤. 大位移测量中均匀梯度磁场的构建［J］.传感器技术
,2005,29(2):55-59.
HUANG Yan-jun, SHEN Yue, WEI Shu-xian. Design of even grad magnetic field in la
rge displacement measurement［J］. Journal of Transducer Technology, 2005,29(2):
55-59. (in Chinese)
［9］陈善飞,王正良,虞秀平. 滚动轴承在洁净介质中磨损微粒排放量的测定［J
］.计量学报,2009,30(1):80-83.
CHAN Shan-fei, WANG Zheng-liang, YU Xiu-ping. Cleanliness measurement of ball
bearings based on the rotating magnetic fluid sealing［J］. Acta Metrologica Si
nica, 2009,30(1):80-83. (in Chinese)
［10］王玉清, 任新成.利用光杠杆测量薄片的厚度［J］. 延安大学学报：自然科学版,2001,20(4):32-35.
WANG Yu-qing, REN Xin-cheng. Using light lever to measure the thickness of she
et［J］. Journal of Yanan University: Natural Science Edition, 2001,20(4):32-35.

[1]	何新智, 王志斌, 李德才. 屈服应力对磁性液体密封启动扭矩的影响[J]. 兵工学报, 2022, 43(4): 892-898.
[2]	何新智, 李德才, 郝瑞参. 屈服应力对磁性液体密封性能的影响[J]. 兵工学报, 2015, 36(1): 175-181.
[3]	杨小龙，李德才，邢斐斐. 大间隙多级磁源磁性液体密封的实验研究[J]. 兵工学报, 2013, 34(12): 1620-1624.
[4]	陈燕，李德才. 坦克周视镜磁性液体密封的设计与实验研究[J]. 兵工学报, 2011, 32(11): 1428-1432.
[5]	李德才，杨文明. 大直径大间隙磁性液体静密封的实验研究[J]. 兵工学报, 2010, 31(3): 355-359.
[6]	李跃松₁，朱玉川₁，吴洪涛₁，田一松₂，牛世勇₂. 射流伺服阀用超磁致伸缩执行器磁场建模与分析[J]. 兵工学报, 2010, 31(12): 1587-1592.
[7]	陈善飞，郑敏华，王正良，汪永斌. 添加纳米Fe3O4的聚a-烯烃合成油基磁性液体抗磨性能研究[J]. 兵工学报, 2009, 30(4): 457-460.
[8]	袁惠群，孙华刚. 超磁致伸縮材料磁滞回非线性特性分析[J]. 兵工学报, 2009, 30(2): 180-184.
[9]	薛俊明，黄宇，熊强，马铁华，孙建,赵颖,耿新华. ZnO:Al绒面透明导电薄旗性能研究[J]. 兵工学报, 2008, 29(4): 504-508.
[10]	唐吉龙，刘国军，付秀华，魏志鹏，王静. NiO掺杂的纳米ZnO的制备及其红外光谱特性[J]. 兵工学报, 2008, 29(3): 357-360.
[11]	任磊，王天婧，陈祥光. 基于小波变换的油水混合物时域介电谱分析[J]. 兵工学报, 2008, 29(1): 47-51.
[12]	王传礼，丁凡. 伺服阀用超磁致伸缩转换器驱动磁场的数值计算[J]. 兵工学报, 2007, 28(9): 1082-1086.
[13]	黄宇，熊强，薛俊明，马铁华，孙建，赵颖，耿新华. 材底温度对中频磁控溅射ZnO:Al透明导电薄膜性能的影响[J]. 兵工学报, 2006, 27(5): 891-894.
[14]	李国平，陈子辰. 超磁致伸缩驱动器输出特性的实验研究[J]. 兵工学报, 2005, 26(1): 136-139.
[15]	1：李国平；2：魏燕定,陈子辰. 精密设备系统主动隔振的基础理论与技术[J]. 兵工学报, 2004, 25(4): 462-466.