Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Магнитострикционные электроакустические преобразователи




Для работы на низких ультразвуковых частотах при высоки ин­тенсивностях часто применяются магнитострикционные ЭАП - пре­образователи, линейные размеры которых изменяются в зависимости от напряженности магнитного поля (прямой магнитострикционный эффект). Этот эффект сильно выражен в некоторых ферромагнети­ках: никеле, железе, а также сплавах на основе этих материалов в ферритах. С прямым магнитострикционным эффектом связан термо­динамически обратный ему магнитострикционный эффект: изменение намагниченности тел при их деформировании.

Рассмотрим магнитострикционный преобразователь, выполнен­ный в виде стрежня постоянного поперечного сечения F= const из магнитострикционного материала. Пусть этот стержень помещен в однородное магнитное поле напряженностью H(t). Экспериментально установлено, что индукция вдоль такого стержня длинной l изменя­ется по параболическому закону

(54)

где C=0,7-0,85 - константа; z - продольная координата; - ин­дукция магнитного поля в центре стержне.

Система магнитострикционных уравнений имеет вид

(55)

прямой магнитострикционный эффект,

(55а)

обратный магнитострикционный эффект, где a - магнитострик­ционная постоянная; - относительная магнитная проницаемость стержня; - магнитная проницаемость вакуума.

Уравнение продольных колебаний (1) для F=const можно запи­сать и так:

(56)

где - механические напряжения, т.е. .

С учетом (55) после несложных преобразований

(57)

Допустим, что индукция меняется, как и напряженность магнитного поля H, по гармоническому закону

(58)

где - амплитуда;

тогда решение уравнения (57) будем искать в виде

, (59)

Вычислим , учитывая, соотношения (54) и (58).

Подставим полученное выражение в уравнение (57) с учетом (59)


где . Решение этого уравнения:

произвольные постоянные определяются из граничных условий.

Например, в случае свободных краев стержня

или

Таким образом, задача о вынужденных продольных колебаниях магнитостриктора решена. Аналогичным образом может быть решена и задача о колебаниях магнитострикторов с замкнутыми магнитопро­водами, например, О-образного типа.

 

Приложение

 

Характе­ристики пьезо­керамики Обозна­чения ЦТС-19 ЦТСНВ-1
Пьезокон­станта (для сла­бых полей), 14,9 -4,9 10,6 17,1 -4,8 13,1
Темпера­тура Кюри, К    
Коэффициент электромеха­нической связи 0,49 0,64 0,28 0,4 0,48 0,67 0,33 0,45
Упругие постоянные, из­меренные при E=const Па 10,9 5,4 9,3 11,7 6,9 10,8
Плотность,    
Скорость звука    

 

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 500; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.008 сек.