基于軸向非均勻磁場的GMA輸出特性研究.pdf

1、分類號一●___■■■■■_●_■__●__●●●●●一UDC密級學校代碼10497武蔗坦歹大穿學位論文題目基士塑自韭墊魚蕉垣鮑QM△撿出掛：些盟窺英文＆曼墨星魚!坌hQ￡!h曼!≥墜!p絲!￡金r魚!塑魚娶魚曼Q￡Q叢△題目旦旦苧曼亟Q墼lh星趟Qn：望ni蠡2旦墜叢墾g旦曼!i￡Ei曼!妥i壁△丕i魚!研究生姓名型鹽姓名墮塞立職稱一鏊撞學位指導教師單位名稱塹速墨猩堂隆郵編璽QQ鰻姓名一周要!虛全國職稱割整攫學位——副指導教師單位名稱

2、塹速曼猩堂瞳郵編璽QQ鰻申請學位級別塑論文提交日期2Q12魚論文答辯日期2Q!至=5學位授予單位盍墨堡墨盤鱟學位授予日期答辯委員會主席評閱2012年5月■t文它已經(jīng)被視為21世紀提高國家高新科技和綜合國力的戰(zhàn)略性材料。我國擁有豐富的稀土資源儲備，據(jù)資料顯示，我國的稀土資源占世界總量的56％，而且礦物品種齊全，然而，由于各方面因素的限制，國家在稀土基礎(chǔ)理論研究及稀土功能材料的開發(fā)應用方面與美國、日本等國有著較大的差距。研究基于超磁致伸縮材

3、料的微致動器是對我國稀土材料應用于工業(yè)的一種應用基礎(chǔ)研究。采用超磁致伸縮材料(GMM)制作的稀土超磁致伸縮微驅(qū)動器(GMA)具有大應變、高精度、強力以及響應速度快、可靠性高等優(yōu)點，使其迅速成為了微驅(qū)動領(lǐng)域的研究熱點。目前，GMA已在精密流體傳輸與控制、精密加工、精密蠕動機構(gòu)、聲納、振動抑制等領(lǐng)域應用。GMA的研究對我國稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著積極的促進作用，在國內(nèi)外，也成為了目前稀土運用的研究熱點。盡管當前GMA的研究取得了較大的進步，但是，

4、其研究尚存在不足，尤其是GMA位移輸出具有較強的非線性，由磁滯引起的非線性誤差可達20％，甚至更高。GMA的非線性特性嚴重制約了GMA的運用及工業(yè)化普及。論文從GMA的非線性特性出發(fā)，為使GMA的非線性特性得到抑制，研制基于軸向非均勻磁場的線性GMA，并對其關(guān)鍵技術(shù)問題進行理論及試驗研究。論文以微致動的一些相關(guān)技術(shù)為背景，講述了微致動技術(shù)發(fā)展歷程以及當前GMA的研究現(xiàn)狀。同時，對目前國內(nèi)外關(guān)于GMA非線性特性的相關(guān)研究進行了論述，對超磁

5、致伸縮材料的基本特性、材料的磁致伸縮原理以及它的某些物理效應及對物理效應相關(guān)的運用進行了綜述。在掌握GMM相關(guān)工作特性的基礎(chǔ)上，完成線性GMA的設(shè)計，主要包含GMM棒的選型、軸向非均勻線圈的設(shè)計、磁路的設(shè)計、預壓機構(gòu)的設(shè)計、溫控系統(tǒng)的設(shè)計等。結(jié)合Commsol有限元分析軟件，建立線性GMA的二維軸對稱模型，分析GMA系統(tǒng)中的磁場分布以及殼體、輸出軸、后端蓋、線圈對驅(qū)動磁場分布的影響，優(yōu)化線性GMA的機械結(jié)構(gòu)。針對線性GMA，通過主動抑制