稀土超磁致伸缩材料是目前材料领域中研究开发较活跃、应用领域较宽、市场前景较好的稀土功能材料之一。该材料起始于20世纪60年代,科学家发现某些稀土元素如铽(Tb)、镝(Dy)在低温下沿基面的磁致伸缩是传统的磁致伸缩材料的100-1000倍;70年代初人们获得室温下工作的稀土超磁
超磁致伸缩材料能量密度高,导热性相对较好,由其制造的功率超声换能器能做成很大功率,但因为此类换能器总处在高强度高频率磁场中工作,各种损耗很严重,带来的热量非常大,而超磁致伸缩材料对外界温度又很敏感,故热分析是该类换能器设计的重要方面。该文设计了换能器及其冷却系统,以考虑涡流损失和附加损失的Jile-Atherton模型为基础,提取了模型参数,计算得到了换能器的损耗总量;用有限元方法计算了冷却水流场分布和换能器温度场分布;对样机进行了试验,实验与计算结果吻合良好。
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