超磁致伸缩伺服阀电-机转换器磁场分析与优化  

Optimizing Magnetic Field of Giant Magnetostrictive Actuator for Servo Valve

作　　者：程清风[1] 朱玉川[1,2] 王晓露[1] 田一松[3] 牛世勇[3] 

机构地区：[1]南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室,南京210016 [2]浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,杭州310027 [3]西安飞行自动控制研究所,西安710065

出　　处：《机械科学与技术》2012年第7期1066-1070,共5页Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering

基　　金：国家自然科学基金项目(51175243;50805080);航空科学基金项目(20110752006;20090752008);流体动力与机电系统国家重点实验室2011年度开放基金项目(GZKF-201116)资助

摘　　要：提出一种面向高频伺服阀的新型超磁致伸缩执行器驱动结构。采用有限元法对所设计超磁致伸缩执行器磁场分布进行了数值模拟,分析了驱动与偏置电流、超磁致伸缩棒尺寸、永磁体及输出杆结构形式等因素对执行器磁场分布的影响,揭示了其影响与作用规律。以数值模拟结果为依据对执行器结构形式与设计参数进行了优化,数值模拟及其优化结果与实验曲线基本吻合。We design a novel structure of the giant magnetostrictive actuator （GMA） for high-frequency servo-valve and then use the FEM to perform the numerical simulation of the magnetic field distribution of the GMA we de- signed. We analyze the effects of drive and bias currents, the size of giant magnetostrictive rod, the structural form of permanent magnet and its output rod on the magnetic field distribution. Finally, we use the numerical simulation results to optimize the structural form and design parameters of the GMA. The simulation results are in agreement with optimization results and experimental curves, thus providing a theoretical basis for designing a high-perform- ance GMA.

关 键 词：超磁致伸缩执行器 有限元分析 优化 

分 类 号：TH137[机械工程—机械制造及自动化]