噴嘴擋板閥用位移放大型超磁致伸縮執(zhí)行器的研究.pdf

1、超磁致伸縮材料(Giant Magnetostrictive Material,簡(jiǎn)寫(xiě)為GMM)具有輸出力大,響應(yīng)速度快,機(jī)電耦合系數(shù)大等顯著特點(diǎn),受到學(xué)者們的關(guān)注,以超磁致伸縮材料為基礎(chǔ)的超磁致伸縮執(zhí)行器(Giant Magnetostrictive Actuator,簡(jiǎn)寫(xiě)為GMA)在航空、航天、微精密加工等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。雖然GMM具有優(yōu)異的性能,然而其輸出位移小的缺點(diǎn)直接制約其應(yīng)用。將位移放大機(jī)構(gòu)與超磁致伸縮執(zhí)行器相結(jié)合使用是解

2、決這一問(wèn)題的有效途徑。
　　本文以位移放大型超磁致伸縮執(zhí)行器為目標(biāo),從理論分析,仿真研究,結(jié)構(gòu)優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方面研究了位移放大型超磁致伸縮執(zhí)行器,并仿真驗(yàn)證了其應(yīng)用于噴嘴擋板閥以提高電液伺服閥性能的可行性。設(shè)計(jì)出液壓放大式超磁致伸縮執(zhí)行器的基本結(jié)構(gòu)參數(shù),根據(jù)其結(jié)構(gòu),建立了液壓放大式超磁致伸縮執(zhí)行器的物理模型并利用Simlink仿真軟件對(duì)液壓放大式GMA進(jìn)行仿真分析,得到液壓放大式GMA不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其輸出位移的影響。另外設(shè)計(jì)了壓

3、曲放大式超磁致伸縮執(zhí)行器,并根據(jù)其變形建立了其幾何變形模型和壓曲放大雙口網(wǎng)絡(luò)模型。通過(guò)Workbench軟件對(duì)不同幾何結(jié)構(gòu)的壓曲放大機(jī)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析,驗(yàn)證了壓曲放大雙口網(wǎng)絡(luò)模型的有效性,得到更為詳細(xì)的不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)壓曲放大機(jī)構(gòu)的放大影響。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了壓曲放大式GMA,根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)情況,建立了壓曲放大式GMA的仿真模型,并對(duì)仿真模型進(jìn)行了AMEsim仿真研究,獲得了壓曲放大式GMA的結(jié)構(gòu)參數(shù)與其響應(yīng)特性之間的映射規(guī)律。詳細(xì)介紹了三