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本文从现行研制的超磁致伸缩换能器出发，进行了换能器输入输出特性的理论研究与实验研究，得到了超磁致伸缩换能器更为普遍意义上的数学模型，从而为超磁致伸缩器件的设计提供理论依据与方法，以指导超磁致伸缩器件的设计与优化。文章采用有限元软件模拟了△E效应对超磁致伸缩棒纵振基频的影响，并定量分析了各种因素对磁场均匀度的影响大小；利用压应力下材料的磁致伸缩与磁化强度的关系，模拟了课题组研制的换能器中超磁致伸缩材料的磁致伸缩性能；根据磁致伸缩产生的机理，结合材料力学及有限元中轴对称结构离散化的相关公式，推导出了超磁致伸缩换能器的静态输入输出模型；对超磁致伸缩换能器基于物理规律建立起动态特性的数学模型和仿真模型，通过仿真得到系统的响应曲线及各主要参数对换能器动态特性的影响规律。