智能材料驅(qū)動(dòng)的電靜液作動(dòng)器具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、輸出力大等優(yōu)點(diǎn),在變體飛行器、分布式機(jī)載液壓系統(tǒng)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景及重要的研究?jī)r(jià)值。本文面向變體飛行器驅(qū)動(dòng)裝置輕質(zhì)、緊湊的應(yīng)用需求,在調(diào)研國(guó)內(nèi)外關(guān)于變體作動(dòng)研究的基礎(chǔ)上,提出并研制了雙壓電疊堆復(fù)合驅(qū)動(dòng)的電靜液作動(dòng)器,對(duì)其進(jìn)行理論建模分析與實(shí)驗(yàn)研究,并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了變體飛行器的數(shù)字樣機(jī),對(duì)該作動(dòng)器應(yīng)用于變體飛行器驅(qū)動(dòng)的可行性進(jìn)行分析與驗(yàn)證。首先,根據(jù)壓電疊堆的輸出特性及嵌套結(jié)構(gòu)的原理設(shè)計(jì)了輕質(zhì)、緊湊型雙壓電疊堆復(fù)合驅(qū)動(dòng)電-機(jī)執(zhí)行器,并在國(guó)內(nèi)外智能材料驅(qū)動(dòng)泵配流閥研究基礎(chǔ)上,提出無(wú)閥型配流雙壓電疊堆驅(qū)動(dòng)泵及其電靜液作動(dòng)器設(shè)計(jì)方案。考慮到便于開(kāi)展無(wú)閥配流特性的全面研究,其無(wú)閥錐形管尺寸可隨研究需求改變;其次,雙壓電疊堆復(fù)合驅(qū)動(dòng)電-機(jī)執(zhí)行器作為作動(dòng)器的動(dòng)力元件,其電-機(jī)轉(zhuǎn)換輸出性能直接決定作動(dòng)器流量的大小與精度,因此對(duì)其滯環(huán)及輸出特性進(jìn)行仿真與實(shí)驗(yàn)研究�；诜菍�(duì)稱(chēng)Maxwell模型及系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程建立電-機(jī)轉(zhuǎn)換的率相關(guān)遲滯模型,仿真模型可較準(zhǔn)確的描述執(zhí)行器輸出位移;對(duì)執(zhí)行器的輸出性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明在疊堆軸向尺寸最大為20mm時(shí),輸入電壓... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：101 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

可變弦長(zhǎng)機(jī)翼結(jié)構(gòu)

壓缸高低壓側(cè)壓差為 6.9MPa 時(shí)，泵最大輸出功率可達(dá) 180W。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，磁致伸縮泵的輸出足以使機(jī)翼在 30s 內(nèi)從 2.74m 伸長(zhǎng)到 3.66m，展弦比從 3.5 增加到 7。(a)變展弦比結(jié)構(gòu)原理圖 (b)機(jī)翼驅(qū)動(dòng)部分結(jié)構(gòu)圖圖 1.2 可變展弦比機(jī)翼結(jié)構(gòu)2007 年，美國(guó)洛克希德 馬丁公司（Lockheed Martin Corporation）的 Derek R. Bye[12]在 變體飛行器結(jié)構(gòu)（MAS） 計(jì)劃的支持下，提出了一種 Z 型折疊翼方案，如圖 1.3 所示。其各段機(jī)翼結(jié)構(gòu)可在一定角度相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，高速飛行時(shí)機(jī)翼折疊成 Zò字形，低速平飛時(shí)機(jī)翼全部展開(kāi)。該飛行器機(jī)翼可以折疊 130°，展開(kāi)狀態(tài)與折疊狀態(tài)相比，有效后掠角減小 30°，機(jī)翼面積增大180％，機(jī)翼展長(zhǎng)增加 70％，升阻比增加 52％。在此項(xiàng)目研究過(guò)程中提出了兩種與智能材料相關(guān)的技術(shù)，分別是 SMP 組成的智能柔性無(wú)縫蒙皮及用于機(jī)翼前緣產(chǎn)生變形的壓電驅(qū)動(dòng)器。翼根翼根展開(kāi)前展開(kāi)后液壓缸（4個(gè)）連桿機(jī)構(gòu)組成的骨架電源控制器電磁閥蓄能器磁致伸縮泵驅(qū)動(dòng)放大器Mainfold

(a)可變彎度機(jī)翼原理圖 圖 1.4 多壓電驅(qū)2018 年，法國(guó)圖盧茲大學(xué)的 G Jodin 等人驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)及蒙皮進(jìn)研究。如圖 1.5 所示，機(jī)翼由的拉力牽引下繞鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，文中通過(guò)合金絲絲的固定位置。研究發(fā)現(xiàn)，鉸鏈兩側(cè)均使另一側(cè)使用彈簧的驅(qū)動(dòng)效果更好，質(zhì)量更輕。(a) 機(jī)翼剖面三維圖 (圖 1.5 形狀記憶合國(guó)外對(duì)于智能材料驅(qū)動(dòng)的智能可變形飛行度機(jī)翼、可變翼型厚度機(jī)翼、可變弦長(zhǎng)機(jī)翼、伸

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2954926