射流伺服阀用超磁致伸缩执行器磁场建模与分析

兵工学报 ›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (12): 1587-1592.

射流伺服阀用超磁致伸缩执行器磁场建模与分析

李跃松₁，朱玉川₁，吴洪涛₁，田一松₂，牛世勇₂

（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，江苏南京 210016;2.西安飞行自动控制研究所，陕西西安 710065）

收稿日期:2009-12-10 修回日期:2009-12-10 上线日期:2014-05-04
通讯作者: 李跃松₁ E-mail:liyaosong707@163.com
作者简介:李跃松（1985—），博士研究生
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（50805080）；航空科学基金资助项目（20090752008）；南京航空航天大学基本科研业务费专项科研资助项目（NS2010150）

The Magnetic Field Modeling and Analysis of Giant Magnetostrictive Actuator for Jet Servo Valve

LI Yue-song₁, ZHU Yu-chuan₁, WU Hong-tao₁, TIAN Yi-song₂, NIU Shi-yong₂

(1.Jiangsu Key Laboratory of Precision and Micro-manufacturing Technology,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, Jangsu, China;2.Flight Automatic Control Research Institute, Xi'an 710065, Shaanxi, China)

Received:2009-12-10 Revised:2009-12-10 Online:2014-05-04
Contact: LI Yue-song₁ E-mail:liyaosong707@163.com

摘要/Abstract

摘要： 提出了射流伺服阀用超磁致伸缩执行器结构，采用磁场有限元法分析了超磁致伸缩执行器结提出了射流伺服阀用超磁致伸缩执行器结构，采用磁场有限元法分析了超磁致伸缩执行器结构参数对超磁致伸缩棒内磁场分布的影响机理，给出了超磁致伸缩执行器结构设计的原则。推导出考虑超磁致伸缩棒内磁场分布不均匀时驱动磁场与执行器输出位移的关系方程式，并通过仿真与实验研究揭示了超磁致伸缩棒内磁场分布不均匀性对超磁致伸缩执行器位移输出的影响规律，最后求出所设计超磁致伸缩执行器漏磁系数约为1.4.

关键词: 电子技术, 超磁致伸缩执行器, 磁场有限元分析, 磁场不均匀度, 漏磁系数

Abstract: On the basis of introducing the structure of the giant magnetostrictive actuator

Key words: electron technology, giant magnetostrictive actuator, magnetic field finite element, the heterogeneous degree of the magnetic field distributi

中图分类号:

TH137

李跃松₁，朱玉川₁，吴洪涛₁，田一松₂，牛世勇₂. 射流伺服阀用超磁致伸缩执行器磁场建模与分析[J]. 兵工学报, 2010, 31(12): 1587-1592.

LI Yue-song₁, ZHU Yu-chuan₁, WU Hong-tao₁, TIAN Yi-song₂, NIU Shi-yong₂. The Magnetic Field Modeling and Analysis of Giant Magnetostrictive Actuator for Jet Servo Valve[J]. Acta Armamentarii, 2010, 31(12): 1587-1592.

参考文献

［1］王传礼. 基于GMM转换器喷嘴挡板阀伺服阀的研究［D］. 杭州:浙江大学,20
05:2-3.
WANG Chuan-li. Research on the nozzle flapper servo valve driven by GMM actuato
r［D］. Hangzhou: Zhejiang University, 2005:2-3. (Chinese)
［2］贾振元, 郭东明. 超磁致伸缩材料微位移执行器原理与应用［M］. 北京:科
学出版社,2008:50-61.
JIA Zheng-yuan, GUO Dong-ming. Theory and applications of giant magnetostricti
ve microdisplacement actuator［M］. Beijing: Science Press, 2008： 50-61. (Chine
se)
［3］陆君安,尚涛,谢进. 偏微分方程的MATLAB的解法［M］. 武汉:武汉大学出版
社,2001:53-61.
LU Jun-an， SHANG Tao, Xie Jin. Use MATALAB to solve partial differential equat
ion［M］. Wuhan: Wuhan University Press, 2001： 53-61. (Chinese)
［4］ The Math Works. Partial differential equation toolbox for use
with MATLAB［M］. The Math Works, 2007.
［5］柯松. 常用钢材磁特性曲线速查手册［M］. 北京:机械工业出版社,2003:14
-16.
KE Song. Characteristic curve of magnetic steel used manual［M］. Beijing: Machi
nery Industry Press, 2003: 14-16. (Chinese)
［6］王博文，曹淑英，黄文美. 磁致伸缩材料与器件［M］. 北京:冶金工业出版
社,2008:244-249.
WANG Bo-wen, CAO Shu-ying, WANG Wen-mei. Magnetostrictive materials and devic
es［M］. Beijing: Metallurgy Industry Press, 2008:244-249. (Chinese)
［7］胡爱娣. 超磁致伸缩致动器的输出特性模型与虚拟测试技术研究［D］. 天
津：河北工业大学，2007: 11-19.
HU Ai-di. Output property model of GMM actuator and virtual instrument testing
technology research［D］. Tianjin: Hebei University of Technology, 2007, 11-19.
(Chinese)
［8］ Carman G P, Mitovoc M. Nomlinear constitutive realation for magnetost
rictive materials with application to 1-D Problems［J］. J Intelligent Mat Syst
& Stru, 1995(6):673-684.
［9］ Marcelo Jorge Dapino. Nonlinear and hysteretic magnetomechanical model fo
r magnetostrictive transducers ［D］. Iowa: State University, 1999: 196-197.

[1]	陶永康，刘云峰，董景新. 一种电容式高量程微机械加速度计的设计分析[J]. 兵工学报, 2014, 35(11): 1860-1866.
[2]	李延宁, 阮勇, 尤政, 徐宏伟, 黎玉刚. 叉指式高 Q 值可变电容仿真设计[J]. 兵工学报, 2013, 34(10): 1236-1242.
[3]	黄敬健，杨勇，谭渊，袁乃昌. 基于电容性膜板加载的新型雷达宽带隔离设计[J]. 兵工学报, 2012, 33(5): 579-582.
[4]	陈中起，于雷，鲁艺，周中良. 对抗雷达网最优电子战布阵研究[J]. 兵工学报, 2012, 33(1): 89-94.
[5]	董明杰，汪渤，石永生，高志峰. 高精度V/F转换电路的温度补偿方法[J]. 兵工学报, 2011, 32(6): 758-763.
[6]	张赤军，赵学刚，刘洪颐. 同轴电流注入法测试制导武器系统的电磁易损性[J]. 兵工学报, 2011, 32(12): 1535-1539.
[7]	吕相银，杨莉. 热成像系统中的视在温差研究[J]. 兵工学报, 2010, 31(8): 1059-1062.
[8]	冯红艳, 朱顺官, 张琳, 李燕, 沈瑞琪. 斯蒂芬酸铅的半导体桥点火试验研究[J]. 兵工学报, 2010, 31(6): 674-677.
[9]	陈浩，陈菊秋, 胡俊波. 一种新型电极的设计研究[J]. 兵工学报, 2010, 31(6): 716-720.
[10]	雷良金，王长龙，纪凤珠，左宪章. 一种漏磁信号不变特征提取方法[J]. 兵工学报, 2010, 31(6): 721-724.
[11]	栗苹，耿小明，闫晓鹏. 同步闪烁干扰对雷达导引头天线伺服系统的影响[J]. 兵工学报, 2010, 31(5): 558-561.
[12]	陈友淦₁，许肖梅₁，雷开卓₂，黄建国₂. 宽带水声发射系统换能器分段匹配方法研究[J]. 兵工学报, 2010, 31(3): 297-302.
[13]	代亮，沈中，常义林，张颖，闫中江. 无线传感器网络任务调度双层规划方法[J]. 兵工学报, 2010, 31(12): 1697-1701.
[14]	肖定邦，吴学忠，侯占强，陈志华，李圣怡. 基于双正弦载波调制的微陀螺测控电路研究[J]. 兵工学报, 2009, 30(7): 890-895.
[15]	路宏敏，罗朋，刘国强，余志勇. 有孔阵矩形机壳屏蔽效能研究[J]. 兵工学报, 2009, 30(6): 695-700.