欧美肥婆另类bbwbbw,麻豆国产精品久久人妻,久久久久人妻一区二区三区,《警花交换做爰》

國檢檢測歡迎您!

騰訊微博|網(wǎng)站地圖

您可能還在搜: 無損檢測緊固件檢測軸承檢測上海綜合實驗機構(gòu)

社會關(guān)注

分享:基于磁疇結(jié)構(gòu)交互作用的激光刻痕取向硅鋼磁致伸縮系數(shù)計算

返回列表 來源:國檢檢測 查看手機網(wǎng)址
掃一掃!分享:基于磁疇結(jié)構(gòu)交互作用的激光刻痕取向硅鋼磁致伸縮系數(shù)計算掃一掃!
瀏覽:- 發(fā)布日期:2025-03-06 14:36:33【

儲雙杰1楊勇杰1和正華2沙玉輝,2左良2,3

1. 寶山鋼鐵股份有限公司 上海 201900

2. 東北大學(xué)材料各向異性與織構(gòu)教育部重點實驗室 沈陽 110819

3. 中國科學(xué)院金屬研究所 沈陽 110016

摘要

基于取向硅鋼磁疇結(jié)構(gòu)與磁致伸縮系數(shù)的定量關(guān)系,綜合考慮激光刻痕參數(shù)和取向偏差角對應(yīng)力封閉疇與橫向疇2種90°磁疇結(jié)構(gòu)的影響,提出反映刻痕參數(shù)與取向偏差角交互作用的磁致伸縮系數(shù)計算模型。計算結(jié)果表明,取向偏差角的大小決定了激光刻痕條件下磁致伸縮行為是由橫向疇還是應(yīng)力封閉疇主導(dǎo);激光刻痕產(chǎn)生的局部封閉疇與雜散磁場可降低取向偏差角引起的磁致伸縮系數(shù)。刻痕能量密度和刻痕線間距等參數(shù)對取向硅鋼磁致伸縮系數(shù)影響的計算結(jié)果與實測結(jié)果相吻合,表明本工作所提模型可為降低激光刻痕取向硅鋼的噪音提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞: 磁致伸縮 ; 磁疇結(jié)構(gòu) ; 取向硅鋼 ; 激光刻痕 ; 取向偏差角

綠色環(huán)保是現(xiàn)代能源與電力工業(yè)發(fā)展的重要趨勢,降低鐵芯損耗和噪音成為亟需解決的問題[1,2,3,4]。取向硅鋼是制作變壓器鐵芯的關(guān)鍵材料,分為普通取向硅鋼(CGO)和高磁感取向硅鋼(HiB),高磁感取向硅鋼具有更高晶粒取向度,磁感更高、鐵損更低且磁致伸縮系數(shù)更小。提高取向硅鋼晶粒取向度和減薄板厚規(guī)格可有效降低鐵損。隨著生產(chǎn)技術(shù)不斷完善,高磁感取向硅鋼晶粒取向度已逐漸接近極限[5],而進(jìn)一步減薄鋼板厚度會大幅提高生產(chǎn)成本和技術(shù)難度。高磁感取向硅鋼二次再結(jié)晶晶粒粗大,通過激光刻痕在鋼板表面引入局部殘余應(yīng)力,作為“人工晶界”細(xì)化沿軋向的主疇間距進(jìn)而降低異常損耗,已成為高磁感取向硅鋼降低鐵損的常用工藝方法。如果兼顧取向硅鋼晶粒取向與尺寸以及激光刻痕參數(shù)等因素的綜合影響,總鐵損降幅可達(dá)到10%~15%[6,7,8]

激光在刻痕線附近產(chǎn)生殘余應(yīng)力和塑性變形以及刻痕線間張力,除細(xì)化主疇進(jìn)而降低鐵損外,亦會顯著影響取向硅鋼的磁致伸縮行為[9,10]??毯廴∠蚬桎摯胖律炜s主要來自2方面:一是取向偏差角引起180°主疇壁間的橫向疇在磁化過程中湮滅和重現(xiàn)產(chǎn)生磁致伸縮[11,12,13];二是刻痕區(qū)及附近區(qū)域(影響區(qū))的局部應(yīng)力封閉疇引發(fā)的磁致伸縮[6,14]。橫向疇數(shù)量由取向偏差角和涂層張力共同決定[15,16],刻痕影響區(qū)應(yīng)力封閉疇體積則由刻痕參數(shù)決定[17]。Redikultsev等[18]發(fā)現(xiàn)激光刻痕能夠降低取向硅鋼磁致伸縮系數(shù)。Fujikura等[19]發(fā)現(xiàn)激光刻痕參數(shù)范圍選擇對取向硅鋼的磁致伸縮系數(shù)產(chǎn)生重要影響,刻痕能量密度過高或刻痕間距過小導(dǎo)致磁致伸縮系數(shù)提高,并提出通過合理控制橫向疇與封閉疇可使總磁致伸縮系數(shù)達(dá)到最低值。

目前,激光刻痕對取向硅鋼磁致伸縮系數(shù)的影響規(guī)律仍無定論,不過可歸因于激光刻痕取向硅鋼的磁疇結(jié)構(gòu)由刻痕工藝、取向偏差角和涂層張力等因素的交互作用。Tabrizi[17]提出激光刻痕取向硅鋼的磁致伸縮系數(shù)為刻痕影響區(qū)封閉疇和臨近區(qū)域內(nèi)橫向疇所引發(fā)磁致伸縮系數(shù)的加和,雖基于單晶磁疇觀測結(jié)果計算了激光刻痕取向硅鋼的磁致伸縮系數(shù),但無法實現(xiàn)取向偏差角和刻痕參數(shù)等多因素作用下磁疇結(jié)構(gòu)與磁致伸縮系數(shù)的預(yù)測?,F(xiàn)有主疇結(jié)構(gòu)的計算模型,是綜合了取向偏差角引發(fā)雜散磁場能、表面磁荷引發(fā)退磁場能以及磁疇結(jié)構(gòu)能量最小化原理,用以預(yù)測取向偏差角、涂層應(yīng)力以及機械刻痕等因素的影響規(guī)律[20,21]。但由于激光刻痕復(fù)雜的應(yīng)力分布和磁疇結(jié)構(gòu),尚未構(gòu)建起考慮取向偏差角與刻痕參數(shù)等多參數(shù)條件下磁疇結(jié)構(gòu)和磁致伸縮系數(shù)的計算方法。

本工作基于刻痕影響區(qū)的應(yīng)力分布特征,提出激光刻痕取向硅鋼退磁狀態(tài)下的磁疇結(jié)構(gòu),引入刻痕與取向偏差角間的交互作用,通過磁疇結(jié)構(gòu)能量最小化,計算刻痕條件下取向硅鋼磁疇結(jié)構(gòu)與磁致伸縮系數(shù);并進(jìn)一步提出取向分布條件下的磁致伸縮系數(shù)計算模型,研究刻痕參數(shù)對取向硅鋼磁疇結(jié)構(gòu)與磁致伸縮行為的影響機制及刻痕參數(shù)優(yōu)化方法。

1 計算模型

本工作中取向偏差角引發(fā)柳葉疇結(jié)構(gòu)和激光刻痕區(qū)域形成應(yīng)力封閉疇結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建,參考文獻(xiàn)[22,23,24,25]中磁疇模型。無刻痕取向硅鋼磁疇結(jié)構(gòu)主要由主疇、柳葉疇與橫向疇組成,如圖1a所示。單位表面包含柳葉疇主疇、柳葉疇和橫向疇系統(tǒng)的總能量為[23,24]

?lancet=1.7052π2?c1+?*?21-?L2+?1802??wcos32+?L??w+2.84??90?L+32?100?u??L(1)

式中,Elancet為柳葉疇系統(tǒng)總能量;Kc為磁晶各向異性參數(shù);β為晶粒易磁化軸[001]方向與板面的取向偏差角;VL為表面柳葉疇體積分?jǐn)?shù);μ*為相對磁導(dǎo)率;t為板厚;WL為表面柳葉疇長度;Ww為表面柳葉疇寬度;Dw為主疇寬度;γ180γ90為疇壁能,其中γ180=2(AsKc)1/2,γ90=(AsKc)1/2As為剛度常數(shù);λ100為單晶<100>方向的磁致伸縮系數(shù);σu為涂層張力。式中,第1項為表面雜散磁場能,第2~4項分別為180°疇壁能、90°疇壁能和磁彈性能。

激光刻痕條件下,刻痕影響區(qū)形成以應(yīng)力封閉疇為主的磁疇結(jié)構(gòu),包含內(nèi)部橫向疇和表面封閉疇,如圖1b所示。則在激光刻痕影響區(qū)內(nèi)的應(yīng)力封閉疇能量為:

?closure=916?11?1002?2?902?w?p?tan?-?100?c?2?902?w?p?tan?+2?2?90??pcos?+?180??1-?90tan?(2)

圖1

圖1   取向硅鋼磁疇結(jié)構(gòu)模型,包括取向偏差角產(chǎn)生的柳葉疇和橫向疇及壓應(yīng)力產(chǎn)生的封閉疇

Fig.1   Models of domain structures in grain-oriented silicon steel (WL—length of lancet domain, Ww—width of lancet domain, W90—width of closure domain, ND—normal direcition, RD—rolling direcrtion)

(a) lancet domain and transverse domain (b) stress closure domain


式中,Eclosure為應(yīng)力封閉疇系統(tǒng)總能量,D1為刻痕影響區(qū)深度,D2為刻痕影響區(qū)寬度,Dp為刻痕線間距,W90為表面封閉疇寬度,C11為彈性模量,α為封閉磁疇與橫向疇的夾角,σc為刻痕影響區(qū)的壓應(yīng)力。其中,式(2)前2項分別為磁彈性自由能與磁彈性能,后2項分別為90°疇壁能和180°疇壁能??毯塾绊憛^(qū)尺寸D1D2由應(yīng)力沿深度和寬度方向的分布規(guī)律確定[9,10],則可根據(jù)總能的最小化求解應(yīng)力封閉疇的結(jié)構(gòu)參數(shù)和體積分?jǐn)?shù)。

刻痕影響區(qū)局部殘余應(yīng)力形成封閉疇的同時,應(yīng)力封閉疇和刻痕區(qū)域的雜散磁場導(dǎo)致鋼板表面雜散磁場降低,進(jìn)而影響柳葉疇與橫向疇數(shù)量。因此,本工作提出在具有激光刻痕時的磁疇能量計算中,需要考慮引入刻痕影響區(qū)的應(yīng)力封閉疇、刻痕區(qū)雜散磁場能及取向偏差角產(chǎn)生的退磁能等能量的交互影響。則激光刻痕取向硅鋼總能量為:

?g=?stT+?main+?90+?etL(3)?stT=1.7052π2?c1+?*?21-?L-?C2+0.180+ln?w/?1?s2?124π?0+?stL(4)?main=?1802??wcos32+?L??w(5)?90=2.84??90?L(6)?etL=32?100?u??L(7)

式中,Eg為總能,EstT為激光刻痕后的總雜散磁場能,Emain為總180°主疇壁能,E90為總90°疇壁能,EetL為總磁彈性能。EstT包括取向偏差角引發(fā)的表面磁荷雜散磁場能(式(4)第1項)、刻痕局部區(qū)域的雜散磁場能[20]和封閉疇表面雜散磁場能(式(4)第2項)。EstL為柳葉疇產(chǎn)生的雜散磁場能,可忽略不計。VC為應(yīng)力封閉疇體積分?jǐn)?shù),Bs為飽和磁感應(yīng)強度,μ0為真空磁導(dǎo)率。刻痕影響區(qū)特征與刻痕能量密度(Ea)的關(guān)系通過激光熱輻射方程和彈塑性熱應(yīng)力分析確定[27,28]。應(yīng)力封閉疇結(jié)構(gòu)特征利用式(2)進(jìn)行求解。因此,根據(jù)式(3)~(7)中能量最小化求解的主疇與柳葉疇結(jié)構(gòu),綜合考慮了激光刻痕引入應(yīng)力封閉疇磁疇結(jié)構(gòu)和雜散磁場能對橫向疇數(shù)量的影響,可反映刻痕與取向偏差角對磁疇結(jié)構(gòu)的綜合作用。

刻痕條件下磁致伸縮系數(shù)主要由橫向疇和應(yīng)力封閉疇產(chǎn)生,磁致伸縮系數(shù)計算為[11,16,17,26]

?tot=?transverse+?closure=32?100cos2??mcos????T+32?100cos2??cos??s-?C2?tan??C(8)

式中,λtot為整體磁致伸縮系數(shù),λtransverseλclosure分別為橫向疇和應(yīng)力封閉疇產(chǎn)生的磁致伸縮系數(shù),Bm為瞬時磁感應(yīng)強度,VT為橫向疇體積分?jǐn)?shù),WC為刻痕影響區(qū)的應(yīng)力封閉疇寬度。

式(8)中VT利用柳葉疇的尺寸進(jìn)行求解[26],VCWC由式(2)中刻痕影響區(qū)應(yīng)力封閉疇結(jié)構(gòu)求解得到。因此,本工作綜合考慮激光刻痕參數(shù)和取向偏差角對應(yīng)力封閉疇與橫向疇結(jié)構(gòu)的影響,提出了反映刻痕參數(shù)與取向偏差角交互作用的磁致伸縮系數(shù)計算模型。

本工作計算所用的物理參數(shù)[10]如下:Kc=3.62×104 J/m2,As=1.51×10-11 J/m,μ0=4π×10-7 A·m,Bs=2.03 T;t=0.23 mm,σu=5~15 MPa,σc=10~40 MPa,D2=0.1 mm。其中,為表征Ea的影響,選取Dp=4~5 mm。為了表征Dp的影響,Dp選取范圍為2~10 mm。刻痕方式采用連續(xù)刻痕,刻痕線平行于取向硅鋼板橫向。

2 計算結(jié)果

圖2為刻痕影響區(qū)應(yīng)力封閉疇能量Eclosure、柳葉疇與橫向疇能量Elancet、總180°疇壁能Emain和總雜散磁場能EstTEa的變化關(guān)系。其中,β=3°,Dp=4 mm,D2=0.1 mm。EclosureEa的提高而增大,表明Ea提高導(dǎo)致應(yīng)力封閉疇數(shù)量增加。ElancetEa的提高而減小,是由于應(yīng)力封閉疇的形成降低了取向偏差產(chǎn)生的退磁能。Emain隨著Ea的提高而增大,表明Ea提高導(dǎo)致主疇細(xì)化。EstT隨著Ea的提高先降低后提高,這可歸因于應(yīng)力封閉疇形成、柳葉疇和橫向疇減小和主疇細(xì)化等磁疇結(jié)構(gòu)間的交互作用。其中,取向偏差產(chǎn)生的雜散磁場能因刻痕影響區(qū)應(yīng)力封閉疇形成和主疇細(xì)化而減小,刻痕區(qū)內(nèi)的雜散磁場能隨刻痕能量密度的提高而增大。

圖2

圖2   不同磁疇能量和刻痕區(qū)雜散磁場能與刻痕能量密度(Ea)的關(guān)系

Fig.2   Domain energies (EmainElancetEclosure) and stray field energy (EstT) as a function of laser energy density (Ea) (Emain—energy of 180° domain wall, Elancet—energy of lancet domain system, Eclosure—energy of closure domain system, β—orientation deviation angle, Dp—laser-scribing spacing, D2—laser-scribed width)


圖3為不同Ea下橫向疇和應(yīng)力封閉疇引發(fā)的磁致伸縮系數(shù)隨β的變化。橫向疇產(chǎn)生的磁致伸縮系數(shù),隨β的增大而明顯增加,隨Ea提高而降低且降低幅度逐漸減小。應(yīng)力封閉疇產(chǎn)生的磁致伸縮系數(shù),隨Ea增強而提高。其中,低取向偏差角(β<3°)時橫向疇產(chǎn)生的磁致伸縮系數(shù)很小,而在高取向偏差角(β≥3°)時磁致伸縮系數(shù)明顯增大。對比2種磁疇結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁致伸縮系數(shù),低取向偏差角下磁致伸縮系數(shù)主要由應(yīng)力封閉疇數(shù)量決定,磁致伸縮系數(shù)隨Ea提高而增大;而高取向偏差角下磁致伸縮系數(shù)主要由橫向疇數(shù)量決定,隨Ea提高而減小。

圖3

圖3   刻痕條件下橫向疇和應(yīng)力封閉疇產(chǎn)生的磁致伸縮系數(shù)隨取向偏差角的變化

Fig.3   Dependence of magnetostriction coefficients on β under different Ea (λtransverse—magnetostriction coefficient induced by transverse domain, λclosure—magnetostriction coefficient induced by closure domain)


實際上,盡管取向硅鋼成品板為單一Goss織構(gòu),但各晶粒取向間仍存在一定差異。因此,有必要進(jìn)一步研究取向偏差角呈現(xiàn)分布特征時的磁致伸縮系數(shù)。圖4為取向偏差角分布條件下取向硅鋼磁致伸縮系數(shù)隨Ea變化的計算結(jié)果。其中,利用正態(tài)分布表征取向偏差角分布,平均取向偏差角β取3.0°,D2=0.1 mm,Dp=5 mm,σu=15 MPa。不考慮刻痕與取向偏差角產(chǎn)生橫向疇間的交互作用時,磁致伸縮系數(shù)隨Ea提高而單調(diào)增大??紤]刻痕對取向偏差角產(chǎn)生橫向疇間的交互作用時,磁致伸縮系數(shù)隨Ea提高呈先減小后增大的規(guī)律,且均顯著低于不考慮交互作用的情況。由Ea對橫向疇產(chǎn)生磁致伸縮系數(shù)的影響可知,當(dāng)刻痕導(dǎo)致應(yīng)力封閉疇體積引發(fā)的磁致伸縮系數(shù)的增幅超過橫向疇降低引發(fā)磁致伸縮的降幅時,總磁致伸縮系數(shù)隨Ea提高而增大,反之則減小。

圖4

圖4   不同磁感應(yīng)強度下取向硅鋼磁致伸縮系數(shù)隨Ea的變化

Fig.4   Magnetostriction coefficients as a function of Ea under the magnetic induction intensity Bm=1.7 T (a) and Bm=1.9 T (b) (B8—magnetic induction intensity at external magnetic field of 800 A/m. The parameters for measurement and calculation are Dp=5 mm, B8=1.93 T, β= 3.0°, D2=0.1 mm)


圖4中帶誤差棒曲線為B8=1.93 T時0.23 mm厚高磁感取向硅鋼在脈沖YAG激光刻痕能量密度變化時的磁致伸縮系數(shù)(B8為外磁場為800 A/m時的磁感應(yīng)強度),其中Dp=5 mm,D2=0.1 mm。結(jié)果表明,Bm為1.7和1.9 T時的磁致伸縮系數(shù)均隨Ea增大先降低后升高,且分別在Ea為2~3 mJ/mm2和1~2 mJ/mm2時達(dá)到最小值[19]。圖中,實測磁致伸縮系數(shù)隨Ea的變化規(guī)律,與本工作考慮刻痕對取向偏差角產(chǎn)生橫向疇間的交互作用的計算基本吻合。因此,本工作基于刻痕影響區(qū)應(yīng)力封閉疇對橫向疇影響提出的磁致伸縮計算模型,能夠反映刻痕影響區(qū)與取向偏差角的綜合作用。

利用YAG準(zhǔn)連續(xù)激光器對0.23 mm厚B8=1.92 T的高磁感取向硅鋼(寶鋼牌號B23P095)進(jìn)行不同Ea下的激光刻痕。Dp=4 mm,D2=0.1 mm。Ea對磁致伸縮的影響規(guī)律如圖5所示??梢钥闯?,取向硅鋼的磁致伸縮系數(shù)隨著Ea的提高先降低后升高。根據(jù)樣品織構(gòu)和應(yīng)力分析,計算時平均取向偏差角β為3.5°,σu為10 MPa。計算結(jié)果顯示,考慮刻痕對刻痕與取向偏差角產(chǎn)生橫向疇間的交互影響作用時,磁致伸縮系數(shù)隨Ea增加表現(xiàn)出非線性變化,與實際測試結(jié)果更符合。因此,根據(jù)圖5可推知,在低激光刻痕能量密度條件下(Ea=1~4 mJ/mm2)可以獲得更低的磁致伸縮系數(shù)。

圖5

圖5   B23P095取向硅鋼在不同磁感應(yīng)強度下磁致伸縮系數(shù)隨Ea的變化

Fig.5   Magnetostriction coefficients of grain-orientated silicon steel B23P095 as a function of Ea under Bm=1.7 T (a) and Bm=1.9 T (b) (Dp=4 mm, B8=1.92 T, β= 3.5°, D2=0.1 mm)


刻痕間距是影響鐵損和磁致伸縮系數(shù)的重要參數(shù)。減小刻痕間距可細(xì)化主疇寬度而降低鐵損[29],而刻痕間距對磁致伸縮系數(shù)的優(yōu)化通過影響刻痕區(qū)應(yīng)力封閉疇和橫向疇數(shù)量實現(xiàn)[17]。對平均取向偏差角分別為2.0°和3.5°的0.3 mm厚取向硅鋼,計算不同刻痕間距下的磁致伸縮系數(shù),結(jié)果如圖6所示。其中,Ea=6 mJ/mm2,D2=0.1 mm,D1=0.05 mm,σu=10 MPa。不同取向偏差角取向硅鋼的磁致伸縮系數(shù)隨刻痕間距變化表現(xiàn)出不同趨勢。取向偏差角為2.0°時,磁致伸縮系數(shù)隨刻痕間距減小單調(diào)增加;取向偏差角為3.5°時,磁致伸縮系數(shù)隨刻痕間距減小先降低后增大。低取向偏差角時,橫向疇體積分?jǐn)?shù)較小,刻痕區(qū)雜散磁場減少橫向疇的效應(yīng)低于刻痕對應(yīng)力封閉疇增加的效應(yīng)。因此,取向偏差角為2.0°時(低取向偏差角),磁致伸縮系數(shù)隨Dp減小表現(xiàn)為單調(diào)增加;取向偏差角為3.5°時(高取向偏差角),較大體積分?jǐn)?shù)的橫向疇隨Dp的減小而減少,刻痕區(qū)雜散磁場降低橫向疇數(shù)量效應(yīng)提高,但進(jìn)一步降低Dp時,應(yīng)力封閉疇增多增大,磁致伸縮系數(shù)的效應(yīng)凸顯,磁致伸縮系數(shù)隨刻痕間距增大呈現(xiàn)出先降低后增大的規(guī)律。

圖6

圖6   不同取向偏差取向硅鋼磁致伸縮系數(shù)隨刻痕線間距的變化

Fig.6   Magnetostriction coefficients as a function of Dp for different β (Sheet thickness 0.3 mm, laser-scribing depth 0.05 mm, tensile force of coating 10 MPa, laser-scribed depth D1=0.05 mm, Ea=6 mJ/mm2D2=0.1 mm)


表1所示為文獻(xiàn)[17]報道磁致伸縮檢測數(shù)據(jù)與本工作計算結(jié)果的對比。文獻(xiàn)[17]根據(jù)Dp為5和10 mm時局部橫向疇與應(yīng)力封閉疇體積分?jǐn)?shù)的統(tǒng)計結(jié)果,計算得到磁致伸縮系數(shù)分別為0.33×10-6和1.25×10-6 [17]。采用本工作模型進(jìn)行計算(Dp=2~10 mm,D2=0.1 mm),得到無刻痕條件下磁致伸縮系數(shù)為0.51×10-6,刻痕線間距為10和5 mm時的磁致伸縮系數(shù)分別為0.29×10-6和0.85×10-6。該計算結(jié)果與實測結(jié)果基本吻合,表明本工作提出的考慮了刻痕對橫向疇影響的計算模型,可比較準(zhǔn)確地描述磁疇結(jié)構(gòu)與磁致伸縮系數(shù)的定量關(guān)系。

表1   刻痕間距變化時取向硅鋼磁致伸縮系數(shù)的計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)對比

Table 1  The comparison of measured and calculated magnetostriction coefficients vs laser-scribing spacing

Dp

mm

Vtransverse[17]

%

Vclosure[17]

%

λmeasured[17]

10-6

λcalculated* 10-6 λcalculated** 10-6
0 - - -0.1~-0.4 0 0.51
5 0.27 8.20 0.9~1.1 1.25 0.85
10 0.135 2.44 0.2~0.4 0.33 0.29

Note: Vtransversevolume fraction of transverse domain, Vclosurevolume fraction of closure domain, λmeasured—measured magnetostriction coefficient, λcalculated—calculated magnetostriction coefficient, λcalculated*—calculated magnetostriction coefficient by the measured volume fractions of 90° magnetic domain, λcalculated**—calculated magnetostriction coefficient based on the present model

新窗口打開下載CSV


3 分析討論

激光刻痕取向硅鋼的磁致伸縮,來源于刻痕區(qū)殘余壓應(yīng)力形成的封閉疇和取向偏差角β產(chǎn)生的橫向疇。在不考慮刻痕與取向偏差角交互作用時,應(yīng)力封閉疇和橫向疇引起的磁致伸縮系數(shù)之和,與實測值存在明顯差距。事實上,刻痕參數(shù)改變殘余應(yīng)力,進(jìn)而影響刻痕區(qū)的局部封閉疇結(jié)構(gòu)。同時,刻痕區(qū)的局部封閉疇和雜散磁場,也影響取向偏差角產(chǎn)生的橫向疇數(shù)量。Ea提高,一方面增加了刻痕影響區(qū)封閉疇數(shù)量,另一方面通過刻痕影響區(qū)雜散磁場減少取向偏差產(chǎn)生的橫向疇數(shù)量。本模型引入刻痕影響區(qū)封閉疇能量和雜散磁場能對橫向疇特征的影響,使其可以表征刻痕參數(shù)與取向偏差角交互作用下的磁致伸縮系數(shù)。磁致伸縮系數(shù)隨Ea增大呈現(xiàn)出先降低后提高的計算結(jié)果,與實測相吻合,表明該模型能夠準(zhǔn)確描述磁疇結(jié)構(gòu)交互作用下取向硅鋼磁致伸縮系數(shù)的變化規(guī)律。

β決定了刻痕條件下哪種90°磁疇結(jié)構(gòu)對磁致伸縮系數(shù)起決定作用。β<3°時,刻痕區(qū)形成的應(yīng)力封閉疇數(shù)量主導(dǎo)磁致伸縮系數(shù),刻痕參數(shù)對橫向疇數(shù)量影響小;β≥3°時,橫向疇數(shù)量主導(dǎo)磁致伸縮系數(shù),合適的刻痕參數(shù)可有效降低橫向疇數(shù)量。對于刻痕間距,低偏差角取向硅鋼的磁致伸縮系數(shù)隨刻痕間距減小而增大,較高偏差角取向硅鋼的磁致伸縮系數(shù)隨刻痕間距減小體現(xiàn)為先降低后提高。因此,刻痕參數(shù)對磁致伸縮系數(shù)的影響,是橫向疇減少與應(yīng)力封閉疇增加的綜合效應(yīng)。對于低噪音要求的激光刻痕取向硅鋼,需針對取向硅鋼的β分布情況精細(xì)優(yōu)化刻痕參數(shù)。

4 結(jié)論

(1) 基于激光刻痕參數(shù)和取向偏差角對應(yīng)力封閉疇與橫向疇2種90°磁疇結(jié)構(gòu)的影響,提出反映刻痕參數(shù)與取向偏差角交互作用的磁疇結(jié)構(gòu)和磁致伸縮系數(shù)計算模型,可準(zhǔn)確描述激光刻痕條件下取向硅鋼的磁致伸縮行為。

(2) 刻痕參數(shù)對磁致伸縮系數(shù)的影響體現(xiàn)為橫向疇減少與應(yīng)力封閉疇增加的綜合效應(yīng)。取向偏差角決定了激光刻痕條件下磁致伸縮系數(shù)是由橫向疇還是應(yīng)力封閉疇主導(dǎo)。隨取向偏差角增大,磁致伸縮系數(shù)隨刻痕間距減小的變化規(guī)律由單調(diào)提高轉(zhuǎn)變?yōu)橄冉档秃筇岣摺?



來源--金屬學(xué)報

推薦閱讀

    【本文標(biāo)簽】:硅鋼磁致伸縮系數(shù)計算 第三方檢測機構(gòu)
    【責(zé)任編輯】:國檢檢測版權(quán)所有:轉(zhuǎn)載請注明出處

    最新資訊文章