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作者:闫洪波1,2;马庆振1;汪建新1;于均成1;付鑫1
单位:1.内蒙古科技大学机械工程学院;2.国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心
摘要:为增强超磁致伸缩驱动器(GMA)输出特性,提高超磁致伸缩材料(GMM)棒在磁场下的磁致伸缩性能,根据安培环路定律、基尔霍夫定律、磁通的连续性定律建立GMA磁路模型,推导出GMM棒中心线磁场强度和均匀率与GMA内各结构参数的关系式。在Ansys Maxwell中建立简化的二维平面模型,依据L_(25)(5~5)正交试验仿真分析,做极差分析、绘制因素趋势图、回归分析和规划求解,得出GMA内各结构参数对最大磁场强度和均匀率的影响。结果表明:GMM棒几何参数、GMA组件材料属性、线圈匝数和电流参数在工程设计约束下,影响GMM棒最大磁场强度和均匀率的主要因素为导磁片半径、导磁片厚度和驱动线圈长度。在多因素多目标决策,采用目标规划法,得到GMA最大磁场强度为40.22 kA/m,均匀率为95.17%。
关键词:超磁致伸缩驱动器;磁路;因素趋势法;多因素多目标决策
基金资助:内蒙古自然科学基金项目(2020LH05023)