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Multi-physics coupling field finite element analysis on giant magnetostrictive materials smart component

Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2009年第5期10卷 653-660页

作者： Zhang-rong ZHAO Yiojie WU Xin-jian GU Lei ZHANG Ji-feng YANG State Key Laboratory of Fluid Power Transmission and Control Modern Manufacture Engineering Institute Zhejiang University Hangzhou 310027 China Department of Mechanical & Electronic North China Institute of Science and Technology Beijing 101601 China

This study presents a new method to solve the difficult problem of precise machining a non-cylinder pinhole of a piston using embedded giant magnetostrictive material (GMM) in the component. We propose the finite element model of GMM smart component in electric, magnetic, and mechanical fields by step computation to optimize the design of GMM smart com-ponent. The proposed model is implemented by using COMSOL multi-physics V3.2a. The effects of the smart component on the deformation and the system resonance frequencies are studied. The results calculated by the model are in excellent agreement (relative errors are below 10%) with the experimental values.

关键词： smart component Giant magnetostrictive Finite element method (FEM) modeling Non-cylinder piston pinhole Multi-physics coupling field

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