磁致伸缩材料和器件的关键力学问题

建立磁机械载荷作用下基于非线性磁致伸缩行为的稀土磁致伸缩复合材料的变形理论；获得电磁机械复杂载荷下基于力、电、磁相互作用和非线性磁致伸缩本构行为的稀土材料与压电材料的复合材料理论。对于典型磁致伸缩功能器件如致动器、换能器及可调延迟线，研究磁致伸缩材料及其复合材料结构的特性参数对器件特性的影响，建立稀土磁致伸缩弹性材料和稀土压电复合材料的实际器件结构的力学分析理论。在磁机械载荷作用下实验测定典型稀土磁致伸缩材料的应变磁场曲线；实验研究力磁载荷下稀土磁致伸缩致动器和换能器的特性，测定如共振频率、形变输出、换能系数等参数，并与理论分析结果对比。成果将丰富现有磁弹性理论，深化对磁致伸缩复合材料的力学行为和变形机制的理解，对发挥磁致伸缩材料的潜力，提升磁致伸缩材料在高技术结构中应用的可靠性，具有重要的应用价值和基础研究意义。