超磁致伸縮多噴嘴擋板閥的應(yīng)用研究.pdf

1、電液伺服閥作為航空航天工業(yè)電液伺服系統(tǒng)的核心控制元件，其頻響、精度、和可靠性直接決定和制約著整個電液伺服系統(tǒng)的性能，目前航空航天工業(yè)中以噴嘴擋板型電液伺服閥應(yīng)用最廣，其中噴嘴擋板閥又是該型電液伺服閥中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)和精度、可靠性等性能的決定因素。傳統(tǒng)噴嘴擋板型電液伺服閥的驅(qū)動部件主要是電磁力矩馬達(dá)，但由于存在精度低、輸出力小且響應(yīng)速度慢等缺點，已經(jīng)不能滿足目前及未來航空航天領(lǐng)域高速高精度電液伺服系統(tǒng)的要求。近年來，國內(nèi)外對新型功能材料特別是

2、以超磁致伸縮材料（Giant Magnetostrictive Material，簡寫為GMM）為基礎(chǔ)的新型電-機轉(zhuǎn)換器的研制與開發(fā)，為提高電液伺服閥的頻響和精度提供了新的途徑。
　　本文以GMM為依托，較詳細(xì)地介紹了超磁致伸縮多噴嘴擋板閥的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，設(shè)計出多噴嘴擋板閥的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)，推導(dǎo)出了超磁致伸縮多噴嘴擋板閥的壓力-流量特性方程，確立了相關(guān)參數(shù)的設(shè)計原則；根據(jù)實際的超磁致伸縮執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)，建立了超磁致伸縮執(zhí)行器的磁

3、-機耦合的物理模型，并對物理模型進(jìn)行了AMESim仿真研究，基于仿真結(jié)果分析了超磁致伸縮執(zhí)行器的不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對多噴嘴擋板閥靜態(tài)和動態(tài)特性的影響，進(jìn)一步給出了GMM多噴嘴擋板閥結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則；利用MATLAB工具編寫了超磁致伸縮多噴嘴擋板閥的設(shè)計與分析軟件，完成了執(zhí)行器及其驅(qū)動的多噴嘴擋板閥的結(jié)構(gòu)、參數(shù)與相關(guān)特性仿真，從而避開了繁瑣的數(shù)學(xué)建模，實現(xiàn)了基于超磁致伸縮執(zhí)行器的噴嘴擋板閥的高效設(shè)計與優(yōu)化；通過CFD數(shù)值模擬，對多噴嘴擋板閥的主要結(jié)