稀土超磁致伸缩驱动器输出特性的影响研究

发布时间：2025-06-18 23:04

　　近年来,随着社会科技的进步,智能材料在各个领域的研究与应用愈来愈得到重视与发展。稀土超磁致伸缩材料(Giant Magnetostrictive Materials简称GMM)作为新型的智能材料,因其磁致伸缩系数远大于其他铁磁材料,广泛的应用于各种领域。稀土超磁致伸缩驱动器(Giant Magnetostrictive Actuator简称GMA)是以GMM棒为核心的驱动机构,利用GMM材料的磁致伸缩效应对外输出位移,具有输出力大、响应速度快、能量密度高、频率特性好等诸多优点,在微电子技术、现代医疗机械以及航天航空等领域得到快速发展,但GMA输出特性不足问题一直困扰着行业发展。本文首先从偏置磁场角度出发,研究施加偏置磁场的永磁体结构参数对驱动器性能的影响,其次对施加偏置磁场永磁体结构进行改进,最后设计了一款二级位移放大机构,主要内容与结论如下:(1)研究施加偏置磁场永磁体结构参数对驱动器性能的影响。利用有限元软件建立GMA仿真模型,设置仿真环境,以GMM棒磁场分布与驱动器输出位移作为评判标准,对比分析永磁体厚度与永磁体到线圈距离两个参数对驱动器性能的影响。结果表明:随着永磁体厚度的增加,...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1拼接镜面原理以及微位移

内蒙古科技大学硕士学位论文-2-服阀(DirectDriveValve，DDV)如图1.2所示，其利用GMM材料特性将电磁能转换为机械能来驱动阀芯工作来实现位移输出，这样能省去部分机械传动环节，提高了系统的定位精度和传动精度。虽然DDV有常规伺服阀不能比拟的优势，但其输出位移也只....

图1.2GMM直动式伺服阀

内蒙古科技大学硕士学位论文-2-服阀(DirectDriveValve，DDV)如图1.2所示，其利用GMM材料特性将电磁能转换为机械能来驱动阀芯工作来实现位移输出，这样能省去部分机械传动环节，提高了系统的定位精度和传动精度。虽然DDV有常规伺服阀不能比拟的优势，但其输出位移也只....

图1.3GMM棒轴向磁场设计

内蒙古科技大学硕士学位论文-3-现的新问题，总结新规律；设计一款新型的位移放大机构，为GMA放大机构的实用化提供一定的借鉴。本课题的意义在于通过研究永磁体分布结构对稀土超磁致伸缩驱动器输出特性的影响，总结规律并简化结构，为GMA在实际中的应用提供一定的理论指导作用；并在此基础上基....

图1.4液压位移放大机构原理图

内蒙古科技大学硕士学位论文-4-放大机构的分类：常见的位移放大机构有液压放大机构、柔性铰链放大机构。柔性铰链放大机构根据运行原理的不同可分为：杠杆放大机构、三角形放大机构、桥式放大机构。（1）液压类放大机构：工作原理如图1.4所示，若输入活塞面积为A1，输出活塞面积为A2,则这个....

本文编号：4050472