公开(公告)号：CN118332847B

公开(公告)日：2025-05-16

申请号：CN202410325058.7

申请日：2024-03-21

Applicant: 湖南大学

Inventor： 赵能桐 ,  彭超毅 ,  高兵 ,  黄博浩 ,  徐修贤 ,  徐千鸣 ,  何志兴 ,  宁倩 ,  李湖胜 ,  杨文虎 ,  吴泽伟

IPC: G06F30/23

Abstract: 本发明公开了一种考虑温度和损耗影响的超磁致伸缩换能器建模分析方法。首先建立超磁致伸缩换能器的电‑磁‑热仿真模型，通过对超磁致伸缩换能器的温度场分析，获得超磁致伸缩棒轴向温度分布差异和温升变化区间；然后针对主要影响超磁致伸缩换能器电磁‑机械模型参数[s]、[d]和[μ]，引入复参数用于表征超磁致伸缩换能器的三种能量损耗，基于超磁致伸缩材料温度特性实验数据通过函数拟合的方法将温度影响考虑进来，搭建电声换能器的频域计算模型来模拟不同温度下换能器的电声输出特性，实现不同温度下阻抗和声源级曲线的准确模拟，进而指导电声换能器优化设计和最佳工作性能的运行策略调控。

公开(公告)号：CN118709347B

公开(公告)日：2025-04-11

申请号：CN202410537251.7

申请日：2024-04-30

Applicant: 湖南大学

Inventor： 高兵 ,  李湖胜 ,  赵能桐 ,  黄博浩 ,  杨文虎 ,  徐千鸣 ,  徐修贤 ,  赵新喆 ,  吴泽伟 ,  彭超毅 ,  伍文华 ,  黄晨浩 ,  王帅

IPC: G06F30/20 ,  G06F30/17 ,  G16C60/00 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种超磁致伸缩水声换能器的多物理场时域建模方法。首先，基于换能器的工作机理，搭建了同时考虑偏置磁场和交流驱动的磁场模型；其次，基于损耗分离理论，提出改进的Preisach磁化模型用以描述棒材动态磁化过程和内部有效磁场分布；再次，考虑棒材的分布特性，建立换能器的多自由度动力学模型；最后，基于模块化思想，构建了换能器电‑磁‑机‑声多物理场耦合的综合等效电路模型。本发明所提的综合动态时域模型，可有效刻画换能器的阻抗特性和输出声波时域特性，判断不同工况下输出声波是否正常，可为大功率超磁致伸缩水声换能器设计与优化提供理论支撑。

公开(公告)号：CN118709347A

公开(公告)日：2024-09-27

申请号：CN202410537251.7

申请日：2024-04-30

Applicant: 湖南大学

Inventor： 高兵 ,  李湖胜 ,  赵能桐 ,  黄博浩 ,  杨文虎 ,  徐千鸣 ,  徐修贤 ,  赵新喆 ,  吴泽伟 ,  彭超毅 ,  伍文华 ,  黄晨浩 ,  王帅

IPC: G06F30/20 ,  G06F30/17 ,  G16C60/00 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种超磁致伸缩水声换能器的多物理场时域建模方法。首先，基于换能器的工作机理，搭建了同时考虑偏置磁场和交流驱动的磁场模型；其次，基于损耗分离理论，提出改进的Preisach磁化模型用以描述棒材动态磁化过程和内部有效磁场分布；再次，考虑棒材的分布特性，建立换能器的多自由度动力学模型；最后，基于模块化思想，构建了换能器电‑磁‑机‑声多物理场耦合的综合等效电路模型。本发明所提的综合动态时域模型，可有效刻画换能器的阻抗特性和输出声波时域特性，判断不同工况下输出声波是否正常，可为大功率超磁致伸缩水声换能器设计与优化提供理论支撑。

公开(公告)号：CN118332847A

公开(公告)日：2024-07-12

申请号：CN202410325058.7

申请日：2024-03-21

Applicant: 湖南大学

Inventor： 赵能桐 ,  彭超毅 ,  高兵 ,  黄博浩 ,  徐修贤 ,  徐千鸣 ,  何志兴 ,  宁倩 ,  李湖胜 ,  杨文虎 ,  吴泽伟

IPC: G06F30/23

Abstract: 本发明公开了一种考虑温度和损耗影响的超磁致伸缩换能器建模分析方法。首先建立超磁致伸缩换能器的电‑磁‑热仿真模型，通过对超磁致伸缩换能器的温度场分析，获得超磁致伸缩棒轴向温度分布差异和温升变化区间；然后针对主要影响超磁致伸缩换能器电磁‑机械模型参数[s]、[d]和[μ]，引入复参数用于表征超磁致伸缩换能器的三种能量损耗，基于超磁致伸缩材料温度特性实验数据通过函数拟合的方法将温度影响考虑进来，搭建电声换能器的频域计算模型来模拟不同温度下换能器的电声输出特性，实现不同温度下阻抗和声源级曲线的准确模拟，进而指导电声换能器优化设计和最佳工作性能的运行策略调控。

公开(公告)号：CN117676443A

公开(公告)日：2024-03-08

申请号：CN202311667433.8

申请日：2023-12-07

Applicant: 湖南大学

Inventor： 高兵 ,  杨文虎 ,  宁倩 ,  李湖胜 ,  赵能桐 ,  吴泽伟 ,  伍文华 ,  何志兴 ,  黄博浩 ,  彭超毅

IPC: H04R15/00

Abstract: 本发明公开了一种水下超磁致伸缩电声换能器的瞬态响应获得方法，首先建立换能器的磁场模型，接着建立考虑偏磁和应力的改进J‑A模型，计算Terfenol‑D棒不同位置的动态磁化强度和磁致伸缩应变，并计算这些位置的输出力，再建立超磁致伸缩电声换能器的机械阻抗模型，将输出力接入机械阻抗模型的输入端口，得到换能器的电‑磁‑机‑声瞬态响应模型，该模型可以计算垂直于辐射面任意距离处的瞬时声压。再基于模型，计算输入电流为1A时换能器在不同频率下的最大声压及其对应的声源级，得到换能器的发射电流响应。该模型通过将非均匀场和材料的非线性应变耦合在机械阻抗模型中，使得模型能够计算电声换能器时域下的输入输出特性，有助于指导换能器的设计。