在分析超磁致伸缩换能器结构和工作原理的基础上,利用设计好的驱动电源激励超磁致伸缩换能器,研究了输入不同脉宽脉冲电流与换能器振幅输出之间的关系。研究结果表明,当脉宽为75μs时,换能器的余震波最小,其首波振幅达到82μm,比输入脉冲电流滞后25μs,主振频率为46kHz并不随着脉宽的变化而变化。

根据第一压磁理论建立超磁致伸缩换能器系统含有平方、立方项非线性动力学模型，利用非线性振动近似解析方法对换能器系统进行分析，揭示了换能器系统非线性特性。利用基于MAT-LAB／Simulink的系统仿真理论，建立换能器系统动态仿真模型，发现换能器系统在一定参数下存在着混沌现象。通过数值模拟的方法对换能器系统做深入的理论分析，得出系统在不同参数下存在着倍周期、倒倍周期分岔等复杂非线性现象。本文的分析结果表明，超磁致伸缩材料的弹性模量、压磁系数、相对磁导率和系统阻尼系数等参数是超磁致伸缩换能器系统动力学特性的主要影响因素。