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新型磁性材料的建模技術研究
關  鍵  詞：磁性材料 模塊 相關 建模
所屬年份：2008
成果類型：應用技術
所處階段：初期階段
成果體現形式：新技術
知識產權形式：其他

成果摘要：
“新型磁性材料的建模技術研究”是依據河北省教育廳科研計劃資助項目（項目編號：2006334）的任務要求，由河北工業(yè)大學工程電磁場與磁技術課題組完成。屬應用基礎研究成果。 依據計劃項目任務書的要求，本課題主要對新型磁性材料的建模技術進行了研究，已完成的主要研究內容和取得的創(chuàng)新點如下： 一、完成的主要研究內容 1. 測試了超磁致伸縮材料在不同應力下的磁場強度與磁感應強度之間的關系曲線，測試了磁流體材料的密度、零磁場粘度、磁感應強度與剪切應力的關系、剪應變率與剪切應力的關系以及磁化特性曲線， 2. 在材料特性的建模過程中需要考慮的因素很多，如：機械（應力）效應、溫度（熱）效應、電場效應、磁場效應、光學效應等。在大多數情況下，是受到多種因素的綜合作用，而且是相互影響的，因此，本項目首先對各種影響因素利用工程模糊綜合評判方法，得出各影響因素的功能相關度和使用相關度；然后，根據經驗或采用AHP方法，確定功能相關度和使用相關度對系統(tǒng)的重要程度即權值矢量；最后，將兩者加權求和，得出系統(tǒng)的整體相關矩陣，從而確定出磁性材料應用特性建模需考慮的主要因素。 3. 綜合考慮新型高性能磁材料的應用特性在建模過程中的各方面因素，根據所建模型的線性度、維數、工作狀態(tài)、耦合方法和數值方法等進行分類和綜合研究，采用自頂向下的方法，對高性能電工材料應用特性進行了系統(tǒng)初步分解，建立了以功能為基礎，綜合運用模塊劃分的基本原則。 4. 以超磁致伸縮材料、磁性液體材料應用特性的建模為例，利用MATLAB軟件建立若干標準仿真模塊，包括新型高性能電工材料模塊、模型維數模塊、線性度模塊、工作狀態(tài)模塊、耦合程度模塊等仿真模塊，實現了系統(tǒng)建模的通用化。 二、本項目研究取得的創(chuàng)新點 1．采用各工程模糊綜合評判方法，得出各影響因素的功能相關度和使用相關度；根據經驗或采用AHP方法，確定功能相關度和使用相關度對系統(tǒng)的重要程度即權值矢量；將兩者加權求和，得出系統(tǒng)的整體相關矩陣，從而確定出磁性材料應用特性建模需考慮的主要因素。 2．綜合考慮新型磁性材料的應用特性在建模過程中的各方面因素，根據所建模型的線性度、維數、工作狀態(tài)、耦合方法和數值方法等進行分類和綜合研究，采用自頂向下的方法，對新型磁性材料應用特性進行了系統(tǒng)的 初步分解，建立了以功能為基礎，綜合運用模塊劃分的基本原則。 3．以超磁致伸縮材料、磁性液體材料應用特性的建模為例，利用MATLAB軟件建立了若干標準仿真模塊，包括新型磁材料模塊、模型維數模塊、線性度模塊、工作狀態(tài)模塊、耦合程度模塊等仿真模塊，實現了系統(tǒng)建模的通用化；并利用模糊神經網絡方法實現了應用新型磁性材料應用特性的自學習功能。 推廣應用前景 新型磁性材料建模研究成果的成功應用將為新型磁性材料的應用提供理論依據和器件性能仿真手段，不僅有利于降低試驗費用以及縮短試驗時間，還對于節(jié)約新型磁性材料器件的設計成本、加快各種相關產品的開發(fā)和應用具有重要的意義，對電工學科、材料學科、信息學科和機械學科等的發(fā)展產生十分積極的影響，為我省新型磁性材料的應用起較大的推動作用，并將帶來較大的經濟效益。