| 柔性铰链放大的叠堆式超磁致伸缩致动器建模与实验 |
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| 引用本文： | 何忠波,荣策,杨朝舒,薛光明,郑佳伟.柔性铰链放大的叠堆式超磁致伸缩致动器建模与实验[J].农业机械学报,2017,48(12):421-428， 247. |
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| 作者姓名： | 何忠波 荣策 杨朝舒 薛光明 郑佳伟 |
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| 作者单位： | 军械工程学院,军械工程学院,奥克兰大学,军械工程学院,军械工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（51275525） |
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| 摘 要： | 为满足新型电液伺服阀的驱动要求,设计了柔性铰链放大的叠堆式超磁致伸缩致动器(FASGMA),建立了FASGMA输出位移模型,并进行了实验验证和分析。首先,根据传统GMA偏磁施加方式的特点和不足,采用永磁体和GMM棒交替排布的结构形式,设计了叠堆式超磁致伸缩致动器(SGMA),并利用柔性铰链机构放大其输出位移;然后,根据SGMA的结构特点,建立了反映轴向分布不均匀性的SGMA应变模型;接着,利用力学基本原理和有限元法对柔性铰链机构的放大比和固有频率进行了分析,提出了结构优化设计的方法,完成了放大机构结构参数的确定;在此基础上,考虑SGMA与放大机构的相互作用以及SGMA轴向应变分布规律,建立了FASGMA多自由度位移模型,确定了自由度的合理取值;最后,搭建了FASGMA测试系统,进行了阶跃和正弦激励实验,完成了模型验证。结果表明:实验与模型计算结果吻合,证明了模型准确性;在阶跃激励下,FASGMA最大位移约为130μm,响应时间约为70 ms;正弦激励下,FASGMA工作频带为60 Hz,对激励信号有较好的跟随特性。
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| 关 键 词： | 超磁致伸缩致动器 叠堆式结构 柔性铰链 多自由度位移模型 实验验证 |
| 收稿时间： | 2017/4/14 0:00:00 |
Modeling and Experimental Analysis of Stack Giant Magnetostrictive Actuator Amplified by Flexure Hinge |
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| HE Zhongbo,RONG Ce,YANG Zhaoshu,XUE Guangming and ZHENG Jiawei.Modeling and Experimental Analysis of Stack Giant Magnetostrictive Actuator Amplified by Flexure Hinge[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2017,48(12):421-428， 247. |
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| Authors: | HE Zhongbo RONG Ce YANG Zhaoshu XUE Guangming and ZHENG Jiawei |
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| Institution: | Shijiazhuang Mechanical Engineering College,Shijiazhuang Mechanical Engineering College,University of Auckland,Shijiazhuang Mechanical Engineering College and Shijiazhuang Mechanical Engineering College |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | giant magnetostrictive actuator stack structure flexure hinge multi-DOF displacement model experimental validation |
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