طراحي، ساخت و بررسي رفتار ترانسديوسر رزونانسي پيچشي مگنتواستريکتيو

در اين مقاله يک ترانسديوسر پيچشي مگنتواستريکتيو جديد معرفي مي شود. اين ترانسديوسر از يک کله گي مگنتواستريکتيو، يک قطعه پشت بند فولادي و يک محفظه تشکيل شده است. در اثر اعمال يک ميدان مغناطيسي مارپيچ که از دو مولفه محوري و محيطي تشکيل شده، کله گي بر اساس «اثر ويدمن» در مواد مگنتواستريکتيو دچار تغيير شکل پيچشي مي شود. کله گي از ماده پرمندور تشکيل شده است که يک ماده همسانگرد مغناطيسي مي باشد. در اين مقاله معادلات ديفرانسيل ارتعاشات پيچشي ترانسديوسر نوشته شده و يک ترانسديوسر پيچشي مگنتواستريکتيو با فرکانس رزونانس 12075 هرتز طراحي شده است. فرکانس رزونانس و شکل مود طبيعي ارتعاشي ترانسديوسر از لحاظ تئوري، عددي و تجربي بررسي شده و با هم مقايسه مي شود. اثر پارامترهاي مهم بر عملکرد ترانسديوسر مانند ميدان محوري و محيطي و همچنين اثر پيش بار پيچشي مورد بررسي قرار گرفته است. و نقطه کار بهينه ترانسديوسر مشخص شده است. با توجه به اينکه اکثر ترانسديوسرهاي مورد استفاده در صنعت از نوع طولي بوده و ترانسديوسرهاي پيچشي پيزوالکتريکي به علت برخي از نقاط ضعف و محدوديت ها کاربرد چنداني در صنعت پيدا نکرده اند، لذا اين نوع جديد از ترانسديوسرهاي پيچشي مي تواند نامزد مناسبي براي کاربردهاي صنعتي باشد.