超磁致伸缩功率超声换能器热分析

超磁致伸缩材料能量密度高，导热性相对较好，由其制造的功率超声换能器能做成很大功率，但因为此类换能器总处在高强度高频率磁场中工作，各种损耗很严重，带来的热量非常大，而超磁致伸缩材料对外界温度又很敏感，故热分析是该类换能器设计的重要方面。该文设计了换能器及其冷却系统，以考虑涡流损失和附加损失的Jile-Atherton模型为基础，提取了模型参数，计算得到了换能器的损耗总量；用有限元方法计算了冷却水流场分布和换能器温度场分布；对样机进行了试验，实验与计算结果吻合良好。