脉冲磁场下磁致应变的测量与探究

发布时间：2025-03-30 01:47

　　本文以脉冲磁场为研究的出发点,结合炙热的极端条件大背景和实验室的实际情况,设计并搭建了一套能够测试铝合金管等金属材料的磁致应变和Fe₈₃Ga₁₇单晶材料等磁性材料的磁致伸缩、磁化强度的测量系统。该系统成功地消除了脉冲磁场下由于电磁感应原理而产生的复杂的电磁干扰。在探究过程中,以搭建脉冲磁场测量系统为中心,以测量铝合金的磁致应变和Fe₈₃Ga₁₇单晶材料的磁致伸缩为两个基本点开展研究,首次测量了脉冲磁场下铝合金的应力-应变曲线关系,首次实现了加压条件下脉冲磁场、磁致伸缩、磁化强度的同时测量。通过与稳态场下的实验结果的对比,来探究脉冲磁场下测量的实验结果。本文主要分成三个部分:第一部分为设计、搭建测量系统。第二部分为脉冲磁场下测量铝合金管的应力-应变关系、探究成形极限与加载速率的关系。第三部分为设计Fe₈₃Ga₁₇单晶材料样品槽并实现了加压条件下脉冲磁场、磁致伸缩、磁化强度的同时测量,进而与稳态场下的研究结果进行了对比、分析。第一部分,脉冲强磁场条件下应力-应变...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 磁场分类
        1.2.1 稳态磁场
        1.2.2 非稳态磁场
            1.2.2.1 破坏性磁场
            1.2.2.2 非破坏性脉冲磁场
                1.2.2.2.1 脉冲磁场发展史
                1.2.2.2.2 脉冲磁场原理及困难
    1.3 脉冲磁场的广泛应用
    1.4 选题意义及研究内容
第二章 实验设备的搭建
    2.1 测量磁致应变的方法
        2.1.1 直接测量法
            2.1.1.1 应变仪方法
            2.1.1.2 电容膨胀计法
                2.1.1.2.1 三端电容法
                2.1.1.2.2 悬臂电容法
            2.1.1.3 光学法
                2.1.1.3.1 光纤膨胀计法
                2.1.1.3.2 悬臂光学法
                2.1.1.3.3 光栅光纤法(FBG)
        2.1.2 间接测量法
            2.1.2.1 铁磁共振法(FMR)
            2.1.2.2 小角度旋转磁化法(SAMR)
    2.2 本文实验方法
        2.2.1 设备的搭建
        2.2.2 设备的调试及校准
            2.2.2.1 校准
            2.2.2.2 校准的结果
    2.3 本章结论
第三章 电磁成形技术下的磁致应变
    3.1 前言
    3.2 样品的制备
    3.3 试验结果与分析
    3.4 本章总结
第四章 脉冲磁场下FE₈₃GA₁₇单晶测量
    4.1 磁致伸缩研究背景
        4.1.1 前言
        4.1.2 磁致伸缩的来源
        4.1.3 磁致伸缩的理论计算
        4.1.4 磁致伸缩的测量
        4.1.5 磁致伸缩材料的应用
    4.2 磁畴理论
        4.2.1 磁畴形成的根本原因
        4.2.2 磁畴与磁致伸缩的联系
    4.3 脉冲磁场下FE₈₃GA₁₇单晶的探究
        4.3.1 引言
        4.3.2 样品制备
        4.3.3 测量系统的设计
        4.3.4 试验结果与分析
        4.3.5 本章总结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
研究生期间发表的论文
致谢



本文编号：4037991