Гистерезисные материалы

Коэффициент заполнения гистерезисным материалом кзп [c.88]

Необходимый объем гистерезисного слоя определяется величиной Рг. Чем больше ее значение, тем меньше необходимый объем слоя при заданной мощности устройства. Величина sin Vr определяет качество материала. При равных значениях Вг и Яр максимальный гистерезисный момент тем выше, чем больше значение sin Yr- Величина примерно пропорциональна значению sin Vr- Отношение Рг/Нг позволяет оценить гистерезисный материал с точки зрения определения габаритов индуктора. Чем выше это отношение, тем меньше необходимые размеры индуктора. При работе гистерезисного материала в точке петли гистерезиса с параметрами Вг и Ну магнитная проницаемость максимальна. Магнитные свойства гистерезисных материалов в значительной степени зависят от режима термообработки и получаются после отпуска. [c.231]

Для трения качения большее влияние деформационных (гистерезисных) потерь проявляется у более нагруженных тел, материалов с меньшим модулем упругости, меньшей твердостью (например, у оргстекла). При этом наблюдаются большие значения / по сравнению с материалами, у которых преобладает адгезионная составляющая (например, у стекла). У материалов, занимающих промежуточное положение (например, сталь, медь и др.), существен вклад обеих компонент. [c.126]

Таблица 6.29. Значения коэффициента гистерезисных потерь [13] для ряда материалов, определенные стандартным [12] методом

Кроме СИЛ сопротивления, пропорциональных скорости движения, затухание колебаний (демпфирование) в реальных конструкциях может обусловливаться и другими причинами, в частности, потерями на рассеяние энергии в самом материале упругого элемента системы, т. е. потерями гистерезисного типа, величина которых, оказывается, зависит уже не от скорости, а от амплитуды колебаний. Другим распространенным источником потерь энергии при колебаниях является рассеяние энергии за счет сил трения в сочленениях элементов конструкции, утечки энергии в фундамент и т. д. [c.606]

Кроме этого при серийном выпуске двигателей большое значение имеет стабильность магнитных и гистерезисных свойств в зависимости от колебаний состава, режима термической обработки и т. д. В качестве материалов для роторов гистерезисных двигателей применяют 1) стали, закаливаемые на мартенсит 2) литые и прессованные Fe—Ni—А1 сплавы 3) деформируемые сплавы. [c.229]

В других исследованиях в качестве основной причины сопротивления перекатыванию принимают гистерезисные потери материалов контактирующихся сил, их пластические микродеформации на плоскостях действия касательных напряжений, возникновение которых определяется внутренним трением в материале. Согласно [c.313]

На рис. 3.11 приведены кривые, характеризующие свойства магнитотвердых материалов кривая размагничивания (/) — участок гистерезисной петли, расположенный во втором квадрате кривая энергии магнита в зазоре 2). Удельная магнитная энергия поля, [c.105]

Фермы кривых гистерезиса. Магнитные материалы различают прежде всего по форме гистерезисной кривой. Узкой петлей гистерезиса с небольшой площадью и высокой индукцией насыщения обладают магнитномягкие материалы. Материалы этой группы с округлой петлей применяются для сердечников трансформаторов и электрических машин ППГ — материалы с прямоугольной петлей гистерезиса для элементов памяти. Широкую петлю имеют (рис. 17.3) магнитнотвердые материалы с большой коэрцитивной силой они служат для изготовления постоянных магнитов. В этой главе рассматриваются магнитномягкие металлы и сплавы с округлой петлей гистерезиса. [c.229]

Вопросу исследования магнитных свойств, в частности намагниченности насыщения и температуры Кюри, в наноструктурных материалах посвящен ряд исследований [57, 234, 256-260]. Эти характеристики магнитных материалов, в отличие от гистерезисных [c.154]

На рис. 5.20 представлены гистерезисные петли для всех трех типов материалов, деформированных циклически до насыщения при пл = 5. [c.220]

Магнитные свойства вещества характеризуются магнитной проницаемостью, которая определена выше и является по самому определению безразмерной величиной. Для описания гистерезисных свойств ферромагнитных материалов служит остаточная индукция и коэрцитивная сила Н , смысл которых ясен из рис. 28. Измеряются они, разумеется, в гауссах Ву) и эрстедах (Я ). [c.256]

Не останавливаясь на рассмотрении конкретных сочленений, отметим лишь, что вследствие трения в сочленениях зависимости нагрузка—перемещение оказываются неоднозначными. Указанное явление называется конструкционным гистерезисом. Анализ показывает, что для описания явлений конструкционного гистерезиса можно использовать модели, аналогичные рассмотренным выше (рис. 42) [90]. При этом, естественно, обнаруживается качественное совпадение характеристик внутреннего трения в материале и в сочленениях и идентичность математического описания гистерезисных явлений. [c.170]

Существенную долю в общем балансе энергии, рассеиваемой механизмом с упругими связями в процессе его колебаний, занимает работа сил внутреннего трения в материале упругих связей, или, как ее называют, гистерезис-ные потери. Наличие гистерезисных потерь объясняется особенностями диаграммы многократного нагружения и раз-гружения практически любого машиностроительного материала. Подобная диаграмма представлена на рис. 3.17, а. Как на ней показано, при одной и той же величине деформации напряжение оказывается несколько большим, когда оно растет, чем когда оно убывает. Такая картина остается справедливой даже в том случае, если максимальное напряжение не превосходит предела пропорциональности. Полученная таким образом замкнутая кривая называется петлей гистерезиса. Площадь, ограниченная петлей гистерезиса, характеризует количество энергии, рассеиваемой единицей объема материала за один цикл. При повторном растяжении [c.99]

Особые формы петель гистерезиса. У подавляющего большинства магнитно-твердых материалов форма предельной петли М — fl (Я) имеет одинаковый характер. В приведенных масштабах гистерезисные петли разных материалов (построенные в координатах М, Н) почти совпадают. Исключение составляют только смещенная и прямоугольная петли. [c.17]

Прямоугольная петля гистерезиса (рис. 19) характеризует предельный гистерезисный цикл материалов, у которых при монотонно изменяющейся величине напряженности поля Я намагниченность М не имеет устойчивых значений в интервале между остаточной намагниченностью - -Мг и остаточной намагниченностью —Мг. Причина этого явления, которое можно рассматривать как резко выраженный эффект Баркгаузена, заключается в том, что у некоторых матери- [c.18]

Как уже обсуждалось в гл. 3, динамическое поведение линейных резиноподобных (или вязкоупругих) материалов можно описать с помощью комплексного модуля к + щ), где жесткость k и коэффициент потерь т) зависят как от частоты колебаний, так и от температуры. Поэтому предположения как о вязком, так и о гистерезисном демпфированиях не позволяют достоверно описать динамическое поведение системы с одной степенью свободы, состоящей из массивного тела, соединенного с опорой вязкоупругой связью. Однако благоприятным обстоятельством здесь является то, что свойства большинства материалов сравнительно мало зависят от частоты колебаний, поэтому изменение свойств при изотермических условиях можно моделировать с помощью параметров комплексного модуля [c.145]

График зависимости амплитуды гармонически изменяющейся силы от возникающего в материале, перемещения (или зависимость напряжения от деформации) для каждого момента времени при установившихся колебаниях называется петлей гистерезиса. При линейном демпфировании, в том числе вязком, гистерезисном и линейно зависящем от скорости демпфирования, когда /fe и т) являются функциями частоты колебаний, было обнаружено [4.2], что петли гистерезиса имеют форму эллипса. Для того чтобы построить петлю гистерезиса для случая вынужденных колебаний системы с одной степенью свободы и с вязким демпфированием, рассмотрим изменения возбуждающей колебания силы и перемещения во времени (рис. 4.16), описы- [c.156]

На рис. 4.20 показана зависимость y.d от со (в соответствии с выражением (4.65)), k от со (по выражению (4.67) и xq от для гистерезисного (пунктирная кривая) и вязкого (штриховая кривая) механизмов демпфирования. Как уже отмечалось, большинство вязкоупругих материалов располагаются где-то между двумя этими крайними случаями. [c.161]

В реальных механических системах причиной гистерезисных явлений служит не только внутреннее трение в материале, но и конструкционное трение в опорах и формально неподвижных соединениях (прессовых, болтовых, резьбовых и др.) в последнем случае трение возникает вследствие малых проскальзываний по контактным поверхностям. Во многих случаях влияние конструкционного трения даже превосходит влияние внутреннего трения. Конструкционное трение также практически не зависит от скорости, и поэтому для его описания пользуются выражениями типа (11.51), не содержащими скорости (или частоты процесса). В ряде случаев удается вычислить постоянные к я п по параметрам системы и значению коэффициента трения, в других случаях эти постоянные приходится определять опытным путем. [c.50]

Экспериментально установлено, что для материалов, обладающих сравнительно совершенными упругими свойствами и в условиях, когда температура их существенно не изменяется, коэффициент трения не зависит от скорости. В этом случае совершенная упругость исключает гистерезисные потери и обеспечивает независимость от скорости деформационной компоненты коэффициента трения высокая теплостойкость обеспечивает независимость адгезионного взаимодействия. [c.123]

При несовершенном упругом контактировании с ростом скорости коэффициент трения переходит через максимум и может иметь второй экстремум — минимум. Максимум коэффициента трения расположен в зоне скоростей, обеспечивающих наибольшее гистерезисные потери. При малых скоростях деформации релаксационные процессы сужают гистерезисную петлю, коэффициент трения снижается. При больших скоростях возникающая температура уменьшает адгезионное взаимодействие и гистерезисные потери вследствие сокращения времени релаксации. Вследствие этого снижается коэффициент трения. Дальнейшее повышение скорости скольжения приводит к новому повышению температуры трущихся материалов, снижению их твердости, росту внедрения и деформационной компоненты силы трения коэффициент трения вновь может возрастать. При сравнительно высоких давлениях, когда при малых скоростях возможно существенное повышение температуры, зона максимума коэффициента трения может отсутствовать. [c.123]

В гисгерезисных муфтах момент создается за счет запаздывания индукции в гистерезисном материале по отношению к намагничивающей силе (н. с.), создаваемой индуктором, при наличии потерь на перемаг-ничивание в гистерезисном слое. Кроме того, при пусках вследствие различия скоростей вращения ведущей и ведомой частей возникает асинхронный момент за счет вихревых токов в гистерезисном слое. Вследствие этой особенности магнитно-гистерезисные муфты обладают естественным пусковым моментом. [c.5]

Гистерезисные материалы используются для изготовления активной части (гистерезисного слоя) в магнитно-гистерезисных муфтах. Материалы работают в переменном магнитном поле с напряженностью не ниже 2000 А/м. Они характеризуются оптимальными индукцией 5г и напряженностью Яр поля, удельными потерями на гистерезис Рг, отношением prlHr, синусом гистерезисного угла sin 7г> з также коэффициентом выпуклости петли гистерезиса Vb. [c.231]

Повторяя последовательно подобное исследование по этапам, можно получить выражение для изменения if и во времени. На фазовой плоскости соответствующий фазовый портрет системы имеет вид, изображенный на рис. 2.22. Фазовые траектории будут представлять отрезки спиралей, соединенные отрезками прямой 4 = — д1щЯС в точках 1 = 4. соответствующих началам и концам этапов Ф = onst. Таким образом, мы видим, что при учете гистерезисных явлений должно происходить более быстрое уменьшение амплитуды свободных колебаний исследуемого контура. Это обусловлено тем, что существование гистерезисной петли приводит к потерям в материале сердечника за счет работы на его перемагничивание, вызванным взаимодействием элементарных областей намагничения с остальной массой вещества сердечника, и в конечном счете —к переходу магнитной энергии в тепловую за счет работы, расходуемой на переориентацию указанных областей, или доменов. [c.69]

Причины возникновения сопротиилений при перекатывании объясняются гистерезисными потерями материалов контактирующихся тел и микроскольжением их элементов. [c.152]

Магнитная проницаемость в области кривой намагничивания (рис. 42), где обратимые смещения стенки сменяются необратимыми, называется максимальной магнитной проницаемостью Магнитопроницаемые материалы, т. е. материалы, легко намагничивающиеся, называются магнитномягкими материалами. Гистерезисная петля для этих материалов имеет небольшую площадь. Главным источником коэрцитивной силы в мягких магнитных материалах является сопротивление перемещению стенок доменов, оказываемое частицами немагнитных окислов, диспергированных внутри кристалла, [c.63]

Теории, объясняющие высококоэрцитивное достояние, можно разделить на две группы. Первая, наиболее обширная и разработанная группа теоретических представлений, основана на анализе факторов, влияющих на смещение междоменной границы, согласно которым движение доменной границы определяет гистерезисные свойства магнитных материалов. Позднее эти представления были уточнены. На основе подробного анализа была показана связь между коэрцитивной силой и дислокационной структурой материала. Однако основным недостатком этих теорий тляется то, что они не дают количественного соответствия с экспериментом в случае высококоэрцитивного состояния сплава. Вторая группа теоретических представлений основана на анализе факторов, влияющих на процессы вращения спинов в малых сильно магнитных частицах, которые существуют как отдельные образования в порошковых материалах и как выделения в.гетерогенных спяавах. [c.204]

Для пластиков имеющиеся опытные данные, характеризующие их поведение при цикличеоких напряжениях, пока недостаточны, поэтому испытания этих материалов на выносливость еще не стандартизованы. Тем не менее значения их пределов выносливости можно получить, используя присущие им доста-ТОЧ1НО изученные гистерезисные явления в условиях знакопеременного нагружения. Так, для текстолита при растяжении — сжатии 0-1= (35,0 4-50,0) а при изгибе о 1= (20,0- - [c.154]

Все излой<енное выше относилось к описанию гистерезисных явлений в материале. В реальных звеньях рассеяние энергии при колебаниях может быть обусловлено также трением в сочленениях (так называемым конструкционным демпфированием). Причем в ряде практически важных случаев конструкционное демпфирование может оказаться доминирующим [90, 91]. [c.170]

Все магнитно-твердые. материалы подразделяют по области применения на три группы для постоянных магнитов, для гистерезисных двигателей и для магнитной записи. По преобладающему технологическому признаку (с учетом химического состава) их можно разделить на четыре группы сплавы, интерметаллические соединения, ферриты и композиции (табл. 5), В настоящее время наибольшее промышленное значение для постоянных магнитов имеют литые и металлокерамические сплавы на основе системы А1 — N1 — Со, интерметаллиды и ферриты для гистерезисных двигателей — сплавы на основе системы Ре — Со — Мо, обрабатываемые резанием для. магнитной записи — деформируемые сплавы различных систем, главным образом сплавы, получающие текстуру при холодной деформации. Промышленное значение остальных материалов сравнительно невелико, Магнитопласты почти не приме- [c.22]

Здесь = (1 + iT)) = + iE" — комплексный модуль Юнга подвески системы, т) — коэффициент потерь в материале подвески, 5 —площадь поперечного сечения, /. — длина недефор-мированной подвески. В реальных материалах модуль Е и коэффициент Т1 зависят от частоты и температуры, и эти зависимости необходимо задавать для адекватного описания систем. Однако предположение о гистерезисном демпфировании, когда Е, k п т полагают постоянными для очень ограниченного диапазона изменения частот и при конкретном значении температуры, может оказаться очень полезным. Ясно, однако, что параметры А и т] не могут быть постоянными во всем диапазоне частоты колебаний, поскольку наряду с другими трудностями это приводило бы к конечному значению скорости диссипации энергии при равной нулю частоте колебаний. [c.142]

Соотношение между Дсо/орез и ii линейно только для малых значений т] (рис. 4.9). Отметим, что при т) > 1 не существует частоты oil в рамках предположения о гистерезисном демпфировании, при которой мплитуда динамических перемещений равнялась бы Wp / - /2. Ъ действительности при л > 1 пиковая амплитуда будет меньше статического перемещения F/k. Это справедливо не только для случая гистерезисного демпфирования, но и для тех случаев, когда параметры т](ш) и А (со) определяются из экспериментов с реальными материалами (рис. 4.10). [c.151]

Циклическое нагружение серого чугуна, в противоположность идеально упругому телу, совершается с потерей энергии, которая превращается в теплоту, и таким образом колебания гасятся (амортизируются). Графически величина потери энергии определяется площадью петли гистерезиса на кривой напряжение — деформация (рис. 26). Чем больше площадь гистерезисных петель, тем больше способность чугуна превращать энергию вибрации в тепло, выделяемое вследствие внутреннего трения. Включения пластинчатого графита в сером чугуне действуют подобно острым надрезам и вызывают повышенное поглощение энергии на внутреннее трение, связанное с пластическими микросдвигами (у надрезов) даже при самых малых напряжениях. Затухание вибрации в стали, высокопрочном и сером чугуне показано на рис. 27, а связь между прочностью и циклической вязкостью различных материалов показана на рис. 27, бив [3]. Циклическую вязкость обычно выражают в процентах как удвоенный логарифмический декремент затухания колебаний )Js = 26. [c.73]

Теплоемкость неразлагающихся веществ очень слабо зависит от пористости, однако в случае композиционных теплозащитных материалов происходит не только увеличение пористости в зоне реакции, но и изменяется химический состав покрытий (в частности, могут улетучиваться высокомолекулярные компоненты, обладающие большой теплоемкостью). Это, конечно, в некоторой степени отражается на величине удельной теплоемкости. К тому же необходимо учитывать, что теплоемкость входит в уравнение теплопроводности в виде произведения (рс) ,. В результате у композиционных материалов оба теплофизических параметра А, и Сэкв образуют характерную гистерезисную петлю на графике зависимости их от температуры, ширина которой соответствует возможному сдвигу реакции при изменении темпа нагрева от О до нескольких сотен градусов в секунду (в последнем случае преобладающую роль уже начинает играть поверхностное разрушение). [c.90]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...