超磁致伸縮智能構(gòu)件熱特性分析及溫度控制裝置研究.pdf

1、超磁致伸縮智能構(gòu)件是一種基于超磁致伸縮智能材料(Giant Magnetostrictive Material，GMM)的新型電-磁-機(jī)換能裝置，以其高定位精度、高頻率響應(yīng)、大輸出位移等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于聲納換能、主動(dòng)振動(dòng)控制、超精密加工等微驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域。
　　然而，GMM智能構(gòu)件在工作過(guò)程中，線圈會(huì)產(chǎn)生大量焦耳熱，加之GMM在交變磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的渦流損耗和磁滯損耗，這些熱量如不能及時(shí)散發(fā)掉，會(huì)導(dǎo)致GMM溫度升高，進(jìn)而導(dǎo)致材料熱膨脹和磁

2、致伸縮系數(shù)不穩(wěn)定，最終影響智能構(gòu)件的輸出精度。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文先通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研，對(duì)超磁致伸縮材料的特性及應(yīng)用研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，對(duì)國(guó)內(nèi)外智能構(gòu)件溫控方法進(jìn)行了總結(jié):隨后對(duì)課題組所設(shè)計(jì)的智能構(gòu)件本體進(jìn)行了研究，分析了其熱特性及溫控需求，建立了多種熱源的計(jì)算模型。然后，設(shè)計(jì)了三種具有不同水腔結(jié)構(gòu)（環(huán)形、螺旋形、折流式）的相變水冷溫控裝置，建立了這三種溫控結(jié)構(gòu)的有限元模型，并進(jìn)行溫度場(chǎng)仿真分析。在完成三種不同水腔結(jié)構(gòu)的溫控裝置的設(shè)