【摘要】：為改善磁路環(huán)境,提高超磁致伸縮材料(GMM)的工作性能,在分析超磁致伸縮作動器(GMA)工作原理及GMM特性的基礎(chǔ)上提出以減小磁漏、增大磁場強度和提高磁場強度均勻性為設(shè)計原則,將GMM棒中軸線上的磁場強度作為評價標準.基于ansoft maxwell對磁路進行電磁學(xué)有限元分析,得出磁路中的關(guān)鍵部件導(dǎo)磁端蓋和導(dǎo)磁片的結(jié)構(gòu)參數(shù)對磁場強度大小和均勻性的影響規(guī)律,結(jié)合高斯磁通理論分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因,在此基礎(chǔ)上對結(jié)構(gòu)參數(shù)進行設(shè)計優(yōu)化.實驗結(jié)果顯示結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化后GMM棒中軸線上的最大磁場強由55.4 k A/m增大到70.35 k A/m,增幅為26.98%,磁場均勻率由44.22%增大到99.5%.研究表明:導(dǎo)磁端蓋主要用來減小磁漏、提高磁場強度且過大或過小的直徑和厚度都將會導(dǎo)致漏磁增多,U型導(dǎo)磁片主要用來改善磁路環(huán)境、提高磁場強度的均勻性.
[Abstract]:In order to improve the magnetic circuit environment and improve the working performance of giant magnetostrictive material (GMM), based on the analysis of the working principle and GMM characteristics of the giant magnetostrictive actuator, it is proposed to reduce the magnetic leakage. The design principle is to increase the magnetic field intensity and to improve the uniformity of the magnetic field intensity. The magnetic field intensity on the axis of the GMM rod is taken as the evaluation criterion. The electromagnetic finite element analysis of magnetic circuit based on ansoft maxwell is carried out, and the influence of the structure parameters of the key component of magnetic circuit on the intensity and uniformity of magnetic field is obtained. Based on Gao Si's magnetic flux theory, the causes of this phenomenon are analyzed, and the structural parameters are designed and optimized. The experimental results show that the maximum magnetic field intensity on the axis of GMM rod is increased from 55.4 Ka / m to 70.35 Ka / m, with an increase of 26.98, and the magnetic field uniformity is increased from 44.22% to 99.5%. The results show that the end cap is mainly used to reduce the magnetic leakage, and the increase of magnetic field intensity and too large or too small diameter and thickness will lead to the increase of magnetic leakage. The U type magnetic conductive sheet is mainly used to improve the magnetic circuit environment and increase the uniformity of magnetic field intensity.
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)自動化科學(xué)與電氣工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11272026)
【分類號】：TM273

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本文編號：2201558