強磁性体の力学的および磁気的挙動のモデル化と電磁力応用機器の最適設計への応用

铁磁材料的机械和磁性行为建模及其在电磁力应用设备优化设计中的应用

• 批准号: 03J04635
• 负责人: 鈴木 孝明
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J04635/
• 关键词: 強磁性体; 磁気弾性結合効果; ヒステリシス; 構成式; 超磁歪素子

強磁性体の磁気-力学的物性の相互作用(磁気弾性結合)が影響を及ぼす電磁力応用機器の挙動の解析や設計のために、応力下における材料の電磁物性の理論的解明と定式化、および代表的な強磁性体とデバイスの挙動に対する理論の検証について下記内容の研究を展開するとともに、3件の投稿論文(日本機械学会論文集、International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics、 Journal of Materials Processing Technology)および3つの国際会議(The 11th International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics、The 3rd Japanese-Mediterranean Workshop on Applied Electromagnetic Engineering for Magnetic and Superconducting Material、The 3rd Japan, Australia and New Zealand Joint Seminar on Applications of Electromagnetic Phenomena in Electrical and Mechanical Systems)と一つの国内会議(第15回「電磁力関連のダイナミックス」シンポジウム)において研究成果の発表を行った。(1)磁気弾性結合効果、磁気的な非線形性やヒステリシスなどの強磁性体の磁気的および力学的な挙動を統一して表現できる数学モデル(構成式)に関する連続体理論的研究。(2)物質構造論から求められたモデル(Jiles-Atherton model, Preisach model)を組み込んだ、構成式の具体形に関する研究。(3)磁気的性質の応力依存性が大きい超磁歪材料に対し、構成式のパラメータを決定するために必要な標準的な試験法の開発に関する研究。(4)磁場下の強磁性体の変動応力による特異な磁化変化(応力磁化効果)に関する研究。(5)小型精密機器の稼動制御や振動・制振素子、磁気音響素子、力学的センサなどとして期待されている超磁歪素子応用機器において、デバイス動作中に生じる磁場や負荷条件の下での超磁歪素子の磁気的および力学的挙動の解析とデバイスの最適設計に関する研究。

The interaction between magnetic and mechanical properties of ferromagnetic materials (magnetic and mechanical combination) affects the electromagnetic force. Analytical design, theoretical solution, formulation, and theoretical demonstration of electromagnetic properties of ferromagnetic materials under magnetic and mechanical forces. International Journal of Applied Electromagnetism and Mechanics, Journal of Materials Processing Technology (The 11th International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics、The 3rd Japanese-Mediterranean Workshop on Applied Electromagnetic Engineering for Magnetic and Superconducting Material、The 3rd Japan, Australia and New Zealand Joint Seminar on Applications of Electromagnetic Phenomena in Electrical and Mechanical Systems) (1)A study on the theory of magnetic coupling effect, non-linear magnetic coupling effect and mechanical coupling effect of ferromagnetic materials. (2)A study on the relationship between composition and concrete form of Jiles-Atherton model, Preisach model (3)A study on the development of standard test methods for determining the composition of super-magnetic materials (4)A Study on Dynamic Force and Specific Magnetization of Ferromagnetic Materials in Magnetic Field (5)Study on the optimal design of super-magnetic element and super-magnetic element under magnetic field and load conditions generated during operation of small precision machines.

项目成果

T.Suzuki, E.Matsumoto: "Magnetoelastic behavior of ferromagnetic materials using stress dependent Preisach model based on continuum theory"International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. (accepted).

T.Suzuki、E.Matsumoto：“使用基于连续介质理论的应力相关 Preisach 模型的铁磁材料的磁弹性行为”国际应用电磁学与力学杂志。