本文關(guān)鍵詞：基于磁控形狀記憶合金的高速開(kāi)關(guān)閥設(shè)計(jì)與研究

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【摘要】：高速開(kāi)關(guān)閥與伺服閥相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗污染能力強(qiáng)；與比例閥相比具有控制精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)；目前出現(xiàn)的高速電磁開(kāi)關(guān)閥存在響應(yīng)頻率不高的缺點(diǎn);超磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥存在輸出位移小而不能廣泛應(yīng)用；壓電式高速開(kāi)關(guān)閥受壓電材料的疊加容易產(chǎn)生蠕變使其應(yīng)用受到限制；電致伸縮式高速開(kāi)關(guān)閥存在耗電量大的缺點(diǎn)。因此需研究出能同時(shí)滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制精度高,響應(yīng)速度快,抗污染能力強(qiáng)和經(jīng)濟(jì)可靠等優(yōu)點(diǎn)的高速開(kāi)關(guān)閥來(lái)適應(yīng)現(xiàn)如今的市場(chǎng)需求。隨著智能材料的發(fā)展出現(xiàn)了磁控形狀記憶合金材料,其形變量最高可達(dá)12%左右,形變反應(yīng)速度快,且操作方便,因此將磁控形狀記憶合金材料用作高速開(kāi)關(guān)閥驅(qū)動(dòng)材料,可使高速開(kāi)關(guān)閥相對(duì)其它不同控制方式的閥的結(jié)構(gòu)性能、性價(jià)比更優(yōu)。本文介紹了高速開(kāi)關(guān)閥的優(yōu)缺點(diǎn)、發(fā)展史,概述了高速開(kāi)關(guān)閥目前研究狀態(tài)。介紹了磁控形狀記憶合金材料的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀、性能特點(diǎn)、形變?cè)�。將磁控形狀記憶合金用作高速開(kāi)關(guān)閥的驅(qū)動(dòng)器材料,設(shè)計(jì)了磁控形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器和磁控形狀記憶合金高速開(kāi)關(guān)閥。利用ANSYS14.5中的Fluent模塊對(duì)磁控形狀記憶合金高速開(kāi)關(guān)閥的錐閥閥芯流場(chǎng)進(jìn)行了CFD仿真分析,結(jié)果證明,設(shè)計(jì)的對(duì)稱雙錐閥閥芯結(jié)構(gòu),閥座錐角小于閥芯錐角,能有效降低閥的噪聲,提高閥口的抗氣蝕能力,保護(hù)過(guò)流口,減小液流對(duì)閥芯的沖擊,延長(zhǎng)閥芯壽命。應(yīng)用AMESim軟件建立磁控形狀記憶合金高速開(kāi)關(guān)閥的系統(tǒng)模型,并對(duì)動(dòng)靜態(tài)性能進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的磁控形狀記憶合金高速開(kāi)關(guān)閥,穩(wěn)定性和控制性良好,滿足設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：磁控形狀記憶合金 驅(qū)動(dòng)器 高速開(kāi)關(guān)閥 錐閥 特性分析
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH134;TG139.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 引言11-12
• 1.2 高速開(kāi)關(guān)閥分類及其特點(diǎn)12-14
• 1.3 高速開(kāi)關(guān)閥國(guó)內(nèi)外研究歷史及技術(shù)前瞻14-21
• 1.3.1 高速電磁開(kāi)關(guān)閥14-16
• 1.3.2 電流變/磁流變液式高速開(kāi)關(guān)閥16-17
• 1.3.3 壓電式高速開(kāi)關(guān)閥17-18
• 1.3.4 磁致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥18-19
• 1.3.5 電致伸縮高速開(kāi)關(guān)閥19
• 1.3.6 高速開(kāi)關(guān)閥的技術(shù)前瞻19-21
• 1.4 磁控形狀記憶合金材料的發(fā)展史21-25
• 1.4.1 形狀記憶合金的發(fā)展現(xiàn)狀21
• 1.4.2 磁控形狀記憶合金發(fā)展現(xiàn)狀21-25
• 1.5 本文研究的意義和研究?jī)?nèi)容25-26
• 1.5.1 本論文研究的意義25
• 1.5.2 本論文研究的主要內(nèi)容25-26
• 1.6 本章小結(jié)26-27
• 第二章 MSMA材料的形變?cè)?/span>27-35
• 2.1 MSMA的形變機(jī)理及理論27-31
• 2.1.1 磁控形狀記憶效應(yīng)27
• 2.1.2 MSMA材料中的馬氏體相變27-28
• 2.1.3 MSMA材料的變形機(jī)理28-29
• 2.1.4 MSMA形變恢復(fù)方法29-31
• 2.1.5 MSMA的主要參數(shù)31
• 2.2 MSMA的分類31-32
• 2.3 MSMA變形機(jī)理與其他近似效應(yīng)的區(qū)別32-33
• 2.3.1 與溫控形狀記憶效應(yīng)的比較32
• 2.3.2 與磁致伸縮效應(yīng)的比較32-33
• 2.4 MSMA的選擇33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 磁控形狀記憶合金式高速開(kāi)關(guān)閥設(shè)計(jì)35-49
• 3.1 磁控記憶合金式高速開(kāi)關(guān)閥的工作原理與參數(shù)選擇35-36
• 3.1.1 工作原理35
• 3.1.2 參數(shù)選擇35-36
• 3.2 磁控記憶合金高速開(kāi)關(guān)閥的結(jié)構(gòu)選擇與閥芯設(shè)計(jì)36-40
• 3.2.1 噴嘴擋板式高速開(kāi)關(guān)閥36-37
• 3.2.2 滑閥式高速開(kāi)關(guān)閥37-38
• 3.2.3 球閥式高速開(kāi)關(guān)閥38
• 3.2.4 錐閥式高速開(kāi)關(guān)閥38-39
• 3.2.5 磁控記憶合金式高速開(kāi)關(guān)閥閥芯設(shè)計(jì)39-40
• 3.3 磁控記憶合金式高速開(kāi)關(guān)閥的閥體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)40-45
• 3.3.1 閥口直徑設(shè)計(jì)41-42
• 3.3.2 錐閥閥芯通流部分的直徑計(jì)算42
• 3.3.3 閥套孔直徑計(jì)算42
• 3.3.4 通流面積計(jì)算42-43
• 3.3.5 錐閥流量系數(shù)的計(jì)算43
• 3.3.6 錐閥閥芯大徑D_1與小徑D_2的確定43-44
• 3.3.7 閥芯與閥套的配合長(zhǎng)度L44
• 3.3.8 錐閥閥芯上的液動(dòng)力44-45
• 3.4 磁控記憶合金驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)45-46
• 3.5 磁控記憶合金式高速開(kāi)關(guān)閥整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)46
• 3.6 材料選擇46-47
• 3.7 本章小結(jié)47-49
• 第四章 磁控形狀記憶合金高速開(kāi)關(guān)閥流場(chǎng)CFD分析49-61
• 4.1 CFD概述49-51
• 4.2 磁控記憶合金高速開(kāi)關(guān)閥的CFD數(shù)學(xué)模型分析51-53
• 4.2.1 氣穴模型方程分析51-52
• 4.2.2 k-ε基本模型方程52-53
• 4.3 磁控記憶合金高速開(kāi)關(guān)閥的CFD仿真分析53-59
• 4.3.1 假定CFD流場(chǎng)仿真模型的初始條件53
• 4.3.2 閥芯的CFD三維建模及分析53
• 4.3.3 閥芯模型CFD中的網(wǎng)格劃分及邊界設(shè)置53-54
• 4.3.4 仿真結(jié)果與分析54-59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 第五章 基于AMESim的磁控形狀記憶合金高速開(kāi)關(guān)閥性能分析61-73
• 5.1 AMESim軟件介紹61-62
• 5.2 AMESim仿真目的62-63
• 5.3 磁控形狀記憶合金高速開(kāi)關(guān)閥的AMESim模型建立63-64
• 5.4 磁控形狀記憶合金高速開(kāi)關(guān)閥的AMESim仿真結(jié)果分析64-71
• 5.4.1 連續(xù)PWM信號(hào)輸入的仿真結(jié)果及分析64-67
• 5.4.2 分段線性控制信號(hào)輸入的仿真結(jié)果及分析67-71
• 5.5 本章小結(jié)71-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 總結(jié)73-74
• 6.2 展望74-75
• 致謝75-77
• 參考文獻(xiàn)77-83
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果83

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王尚勇,蔡社民,程昌圻;柴油機(jī)電控燃油系中的高速電磁閥設(shè)計(jì)[J];兵工學(xué)報(bào)(坦克裝甲車與發(fā)動(dòng)機(jī)分冊(cè));1996年02期

2 黃官升,吳緯,丁華榮;高速響應(yīng)電磁閥可靠性試驗(yàn)研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);1998年03期

3 張慶新,王鳳翔,李文君,趙樹(shù)國(guó);NiMnGa合金磁控形狀記憶效應(yīng)及外特性[J];稀有金屬材料與工程;2005年08期

4 張慶新;王鳳翔;張紅梅;;磁控形狀記憶合金Ni_2MnGa解析模型及特性[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2006年05期

5 丁凡;姚健娣;笪靖;崔劍;張策;;高速開(kāi)關(guān)閥的研究現(xiàn)狀[J];中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào);2011年03期

6 秦家升 ,游善蘭;AMESim軟件的特征及其應(yīng)用[J];工程機(jī)械;2004年12期

7 彭志明,金學(xué)軍,徐祖耀;Ni_2MnGa合金結(jié)構(gòu)及磁控形狀記憶機(jī)制的研究進(jìn)展[J];功能材料;2004年02期

8 李國(guó)平;陳子辰;;Experimental Research on Output Performances of Giant Magnetostrictive Actuator[J];Journal of China Ordnance;2007年02期

9 劉易堅(jiān);電(磁)流變液的開(kāi)發(fā)應(yīng)用[J];廣東科技;1997年12期

10 張燕梁;趙艷龍;;基于壓電疊堆驅(qū)動(dòng)器的新型液壓高速開(kāi)關(guān)閥[J];黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào);2010年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉春雨;涂福泉;許仁波;;磁控形狀記憶合金的研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用進(jìn)展[A];2011中國(guó)功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集（第二卷）[C];2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 胡強(qiáng);NiMnGa合金各向異性細(xì)觀熱力學(xué)模型及其力磁耦合行為研究[D];蘭州大學(xué);2012年

2 尚世卓;基于PWM的液壓高速開(kāi)關(guān)閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與特性分析[D];蘭州理工大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：684676