高速開關(guān)元件是數(shù)控技術(shù)與液壓技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物——電液數(shù)字閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵元件之一，在機(jī)床控制、水電控制、火電控制、艦船控制、航天航空飛行器控制和國(guó)防武器制導(dǎo)中具有廣泛的應(yīng)用前景。超磁致伸縮材料（GMM，Giant Magnctostrictivc Matedal）是一種新型高效的磁（電）-機(jī)械能轉(zhuǎn)換智能材料，具有磁致伸縮應(yīng)變系數(shù)大、能量密度高、機(jī)電耦合系數(shù)大、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，適合應(yīng)用于微小型高速開關(guān)閥的驅(qū)動(dòng)部件。本文對(duì)GMM驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究和探討。 本文對(duì)主要的幾類電液控制元件進(jìn)行了比較，說(shuō)明了高速開關(guān)閥在電液數(shù)控系統(tǒng)中具有的優(yōu)點(diǎn)。粗略地比較分析了GMM、PZT及鐵鎳合金三種功能材料的物理性能，顯示了GMM應(yīng)用于高速開關(guān)閥的優(yōu)勢(shì)。介紹了磁致伸縮現(xiàn)象及其形成機(jī)理，分析了GMM的基本特性及其電-磁-機(jī)熱力學(xué)性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上提出GMM式高速開關(guān)閥驅(qū)動(dòng)器的構(gòu)成方案，制作了原型樣機(jī)，并對(duì)其部分性能進(jìn)行了測(cè)試。。 主要的研究工作如下： 1) 探討了GMM棒的特性參數(shù)設(shè)計(jì)與選型方法，使GMM棒的各項(xiàng)特性參數(shù)具有較佳組合； 2) 建立了適合高速開關(guān)閥驅(qū)動(dòng)器的勵(lì)磁... 

【文章來(lái)源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTACT
目錄
第一章 緒論
    §1.1 論文研究的背景和意義
    §1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及其進(jìn)展
    §1.3 本文研究的主要內(nèi)容和工作安排
第二章 超磁致伸縮材料的基本特性介紹
    §2.1 磁致伸縮現(xiàn)象及產(chǎn)生機(jī)理簡(jiǎn)述
    §2.2 磁致伸縮唯象方程式
        2.2.1.磁性晶體物理性質(zhì)之間的關(guān)系
        2.2.2.磁性晶體磁、熱和彈性性質(zhì)的熱力學(xué)方程
    §2.3 超磁致伸縮材料基本特性
        2.3.1.超磁致伸縮材料的基本性能
        2.3.2.超磁致伸縮材料的基本特性
    §2.4 GMM驅(qū)動(dòng)器研制須注意的問(wèn)題
    §2.5 本章小結(jié)
第三章 GMM驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)及磁路設(shè)計(jì)
    3.1 超磁致伸縮式高速開關(guān)閥驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)及工作原理
    3.2 GMM芯棒的設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)選
        3.2.1 GMM驅(qū)動(dòng)器的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)
        3.2.2 GMM棒的設(shè)計(jì)與選型
        3.2.3 微位移放大機(jī)構(gòu)的新方案
    3.3 勵(lì)磁線圈的相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)
        3.3.1 勵(lì)磁線圈內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度估計(jì)
        3.3.2 勵(lì)磁線圈幾何參數(shù)選取
        3.3.3 勵(lì)磁線圈導(dǎo)線直徑d及相關(guān)磁學(xué)參量的設(shè)計(jì)
    3.4 GMM驅(qū)動(dòng)器的磁路設(shè)計(jì)
        3.4.1 GMM驅(qū)動(dòng)器磁路設(shè)計(jì)的原則
        3.4.2 偏置磁場(chǎng)設(shè)計(jì)
        3.4.3 GMM驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 GMM驅(qū)動(dòng)器電磁部分?jǐn)?shù)學(xué)模型及數(shù)值仿真
    4.1 GMM驅(qū)動(dòng)器電磁部分的數(shù)學(xué)模型
    4.2 GMM驅(qū)動(dòng)器電磁場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算
        4.2.1 GMM驅(qū)動(dòng)器電磁場(chǎng)的準(zhǔn)靜態(tài)分析
        4.2.2 計(jì)算結(jié)果的處理與分析一
        4.2.3 驅(qū)動(dòng)器電磁場(chǎng)的瞬態(tài)分析
        4.2.4 驅(qū)動(dòng)器GMM棒電磁非線性對(duì)電磁場(chǎng)的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 GMM試件的性能測(cè)試和GMM驅(qū)動(dòng)器實(shí)驗(yàn)研究
    5.1.GMM棒及驅(qū)動(dòng)器性能測(cè)試系統(tǒng)介紹
    5.2.GMM棒材料性能測(cè)試
    5.4.GMM驅(qū)動(dòng)器性能測(cè)試
    5.5.本章小結(jié)
第六章 論文總結(jié)及工作展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題
附錄 參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
西北工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明書
西北工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明



本文編號(hào)：3171172