新型磁性材料的建模技术研究
关  键  词：磁性材料 模块 相关 建模
所属年份：2008
成果类型：应用技术
所处阶段：初期阶段
成果体现形式：新技术
知识产权形式：其他

成果摘要：
“新型磁性材料的建模技术研究”是依据河北省教育厅科研计划资助项目（项目编号：2006334）的任务要求，由河北工业大学工程电磁场与磁技术课题组完成。属应用基础研究成果。 依据计划项目任务书的要求，本课题主要对新型磁性材料的建模技术进行了研究，已完成的主要研究内容和取得的创新点如下： 一、完成的主要研究内容 1. 测试了超磁致伸缩材料在不同应力下的磁场强度与磁感应强度之间的关系曲线，测试了磁流体材料的密度、零磁场粘度、磁感应强度与剪切应力的关系、剪应变率与剪切应力的关系以及磁化特性曲线， 2. 在材料特性的建模过程中需要考虑的因素很多，如：机械（应力）效应、温度（热）效应、电场效应、磁场效应、光学效应等。在大多数情况下，是受到多种因素的综合作用，而且是相互影响的，因此，本项目首先对各种影响因素利用工程模糊综合评判方法，得出各影响因素的功能相关度和使用相关度；然后，根据经验或采用AHP方法，确定功能相关度和使用相关度对系统的重要程度即权值矢量；最后，将两者加权求和，得出系统的整体相关矩阵，从而确定出磁性材料应用特性建模需考虑的主要因素。 3. 综合考虑新型高性能磁材料的应用特性在建模过程中的各方面因素，根据所建模型的线性度、维数、工作状态、耦合方法和数值方法等进行分类和综合研究，采用自顶向下的方法，对高性能电工材料应用特性进行了系统初步分解，建立了以功能为基础，综合运用模块划分的基本原则。 4. 以超磁致伸缩材料、磁性液体材料应用特性的建模为例，利用MATLAB软件建立若干标准仿真模块，包括新型高性能电工材料模块、模型维数模块、线性度模块、工作状态模块、耦合程度模块等仿真模块，实现了系统建模的通用化。 二、本项目研究取得的创新点 1．采用各工程模糊综合评判方法，得出各影响因素的功能相关度和使用相关度；根据经验或采用AHP方法，确定功能相关度和使用相关度对系统的重要程度即权值矢量；将两者加权求和，得出系统的整体相关矩阵，从而确定出磁性材料应用特性建模需考虑的主要因素。 2．综合考虑新型磁性材料的应用特性在建模过程中的各方面因素，根据所建模型的线性度、维数、工作状态、耦合方法和数值方法等进行分类和综合研究，采用自顶向下的方法，对新型磁性材料应用特性进行了系统的 初步分解，建立了以功能为基础，综合运用模块划分的基本原则。 3．以超磁致伸缩材料、磁性液体材料应用特性的建模为例，利用MATLAB软件建立了若干标准仿真模块，包括新型磁材料模块、模型维数模块、线性度模块、工作状态模块、耦合程度模块等仿真模块，实现了系统建模的通用化；并利用模糊神经网络方法实现了应用新型磁性材料应用特性的自学习功能。 推广应用前景 新型磁性材料建模研究成果的成功应用将为新型磁性材料的应用提供理论依据和器件性能仿真手段，不仅有利于降低试验费用以及缩短试验时间，还对于节约新型磁性材料器件的设计成本、加快各种相关产品的开发和应用具有重要的意义，对电工学科、材料学科、信息学科和机械学科等的发展产生十分积极的影响，为我省新型磁性材料的应用起较大的推动作用，并将带来较大的经济效益。