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J-GLOBAL ID：201302262771066886   整理番号：13A1651097

「熱力学的」適合性を介した磁気-力学的履歴の完全結合モデリング

Fully coupled modeling of magneto-mechanical hysteresis through ‘thermodynamic’ compatibility

著者 (3件)： DAVINO D (Univ. Sannio, Benevento, ITA) ,  KREJCI P (Inst. Mathematics, Acad. Sci. Czech Republic, Praha, CZE) ,  VISONE C (Univ. Sannio, Benevento, ITA)
資料名： Smart Materials and Structures  (Smart Materials and Structures)
巻： 22  号： 9  ページ： 095009,1-14  発行年： 2013年09月 
JST資料番号： W0480A  ISSN： 0964-1726  CODEN： SMSTER  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 近年,スマート材料を用いたデバイスの設計や解析に関する調査が広範に実施されているが,その調査の殆どは,材料の応用研究に関するものであり,電磁エネルギー,力学エネルギー,及び,熱エネルギー間のエネルギー交換の観点における一般的な熱力学視点からの材料挙動をモデル化した調査は,極めて少ないのが現状である。この様なモデリングは,バルク材料内でのエネルギー変換プロセスを考慮する必要のある場合において,特に重要である。本稿では,複雑な履歴現象を示す材料の磁気-弾性相互作用に関する現象論モデルを提案した。まず,スマート・デバイスの設計において有望とされるTerfenol-D,Galfenol磁歪材料の特性について述べ,この様な材料では,記憶,つまり,履歴挙動は,磁場のみならず,印加応力からも影響を受けることを示した。これに基き,記憶現象は磁場と応力によって誘導されること,磁気応答は印加した事前応力の影響を受けること,そして,材料の挙動はClausius-Duhem不等式で表される基本的熱力学制約を満たすこと等の6点の特性を,モデルが満たすべき要件として挙げ,これらの要件を用いて,磁気-弾性プロセスの機械変数と磁気変数を完全に組み合わせた新規モデルを定義した。そして,このモデルをシミュレーションにより検証し,提案モデルが,上記6点の特性を満たすことを確認した。更に,Galfenol製ロッドを用いた実験データと提案モデルの予測結果を比較した結果,双方の一致が確認され,このモデルは,複雑な磁気-力学挙動を再構成できること,とりわけ,材料の内部挙動を良好にモデル化できることが実証された。

シソーラス用語： 評価 ,  *インテリジェント材料 ,  エネルギー変換 ,  ヒステリシス ,  合金 ,  *磁気歪材料 ,  磁気測定 ,  鉄含有合金 ,  テルビウム含有合金 ,  *ジスプロシウム合金 ,  *鉄合金 ,  ガリウム含有合金 ,  アルミニウム含有合金 ,  ジルコニウム含有合金 ,  炭素含有合金 ,  磁気弾性効果
準シソーラス用語： Terfenol-D ,  *スマート材料 ,  磁気変数測定 ,  熱力学的評価 ,  履歴現象 ,  ジスプロニウム合金 ,  Galfenol

分類 (3件)： 材料試験  (HB02020U) ,  熱力学  (BA08040X) ,  磁性体測定技術・装置  (BM06030I)

タイトルに関連する用語 (6件)： 熱力学 ,  適合性 ,  磁気 ,  力学 ,  履歴 ,  モデリング