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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
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。
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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
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。
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公开(公告)号：CN118780198A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202410783502.X
申请日：2024-06-18
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/27 , G06F30/17 , G06N3/048 , G06N3/084 , G06F119/08 , G06F119/14 , G06F119/12
Abstract: 本发明公开了一种基于深度学习的阀冷系统主水路状态预测方法，本发明方法包括搭建阀冷系统主水路的电‑流‑热‑传质多物理场耦合仿真模型；以仿真数据驱动深度学习算法训练得到深度学习的阀冷系统主水路数据预测模型；利用所得数据预测模型实现大规模数据获取，基于变量控制方法筛选关键状态量；基于深度学习模型提出阀冷系统主水路状态评估方法，并通过自适应神经模糊系统实现全自动状态划分。本发明能够仿真模拟阀冷系统主水路多物理场耦合条件下各关键参数的分布情况，并通过深度学习算法将仿真模型降维，实现阀冷系统主水路状态预测高速化，并通过提出的状态评估准则判断阀冷系统主水路的工作状态。
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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
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。
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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
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。
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Patent Agency Ranking
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
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。
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公开(公告)号：CN117709162A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311759158.2
申请日：2023-12-20
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/27 , G06F30/28 , G06F30/30 , G06N3/0464 , G06N3/048 , G06N3/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开一种基于深度学习的换能器动态特性快速分析优化方法和系统，全面地考虑换能器在多物理场耦合条件下的瞬态行为，构建超磁致伸缩换能器的时域模型，使输出特性更加接近真实情况，然后建立超磁致伸缩换能器的深度学习模型，对超磁致伸缩换能器的输出特性进行快速计算，最后借助粒子群改进的灰狼优化算法搜寻超磁致伸缩换能器的最佳工况参数组合；相比现有的手动调整参数并进行有限元计算的方法，本发明效率性更高、精确性更强，不仅可以快速预测输出特性，并且可以提供最佳工况参数组合，满足实时性仿真的要求。
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公开(公告)号：CN116822350A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310734100.6
申请日：2023-06-20
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/27 , G06N3/006 , G06F17/18 , G06F119/14 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种超磁致伸缩换能器电磁‑机耦合参数辨识方法及系统，基于J‑A模型建立超磁致伸缩换能器的非线性电磁‑机耦合模型；确定非线性电磁‑机耦合模型的关键参数；搭建超磁致伸缩换能器试验平台，获得超磁致伸缩换能器电流‑输出位移数据，其中输入数据为换能器电流，输出数据为换能器的振动位移；将测试数据输入人工鱼群和布谷鸟混合算法库中；通过控制混合算法与非线性耦合模型得到输出位移和试验测试位移间的误差，进而基于混合算法实现电磁‑机耦合模型参数的快速和准确辨识，使得建立的模型能更加有效描述换能器实际的输入输出特性，以更好指导换能器设计。
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公开(公告)号：CN117709163A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311759427.5
申请日：2023-12-20
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/28 , G06F30/30 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开一种超磁致伸缩换能器非线性时域特性分析方法及系统。包括考虑永磁体偏置磁场下超磁致伸缩换能器的分段式磁路磁场模型、考虑超磁致伸缩棒材磁致伸缩效应的固体力学模型和换能器水下振动的压力声学模型，再构建电磁场和固体力学场的耦合策略以及固体力学场与压力声学场的耦合策略，从而建立超磁致伸缩换能器整体电‑磁‑机‑声耦合的非线性时域模型，在不同偏置磁场和预应力的工况下，分析换能器模型的时域输出特性，从而为超磁致伸缩电声换能器的设计提供一种方法。
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公开(公告)号：CN119247229A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411434959.6
申请日：2024-10-15
Applicant: 湖南大学
IPC: G01R33/18
Abstract: 本发明公开一种超磁致伸缩弯张换能器能量转换效率测试系统及方法，测试系统包括负载部分、供电部分及测量与监测部分。所述负载部分包括振子模块、励磁模块、导磁模块、输出模块、预应力加载模块、温控模块；所述供电部分包括可编程交流电源、匹配箱；所述测量与监测部分包括功率分析仪、存储记录仪、示波器、激光位移传感器、加速度传感器、数字化平台等。本发明可以简便且有效地提取不同工况下超磁致伸缩弯张换能器的能量转换效率，对超磁致伸缩弯张换能器的结构设计及优化提供了理论支撑。
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