超磁致伸縮致動器在電控閥門中的應用研究.pdf

1、超磁致伸縮材料（GMM）是一種新型的功能材料，超磁致伸縮致動器（GMA）是利用超磁致伸縮材料研制出來的新型驅(qū)動器。相比壓電類致動器具有應變大、能量密度高和響應速度快等特點。在精密定位以及流體控制具有廣闊的前景。利用GMA 取代傳統(tǒng)驅(qū)動元件可提高電控閥門的響應速度和控制精度。本論文以超磁致伸縮致動器為基礎，以電控閥門為研究對象采用理論分析和計算機仿真等方法對其深入的分析和研究。 本文首先從實際應用的角度考慮，闡述了磁致伸縮現(xiàn)象的機

2、理，給出了線性壓磁方程，同時對超磁致伸縮材料的倍頻以及預壓力等特性進行了分析。介紹了致動器的結構以及工作原理，對其靜態(tài)試驗進行研究。 然后通過建立單軸柔性鉸鏈的轉角剛度數(shù)學模型，結合幾何變形關系分析了基于杠桿原理的微位移放大機構的放大倍數(shù)、剛度、位移損失以及頻率特性，并利用有限元方法對微位移放大機構進行分析，計算出了放大倍數(shù)，剛度、共振頻率、振型以及位移損失和負載力的關系。 最后導出了超磁致伸縮致動器的靜態(tài)位移輸出特性和