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(gè)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(dòng)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(diǎn)，已經(jīng)不能滿足目前及未來(lái)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(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)新型功能材料特別是

2、以超磁致伸縮材料（Giant Magnetostrictive Material，簡(jiǎn)寫(xiě)為GMM）為基礎(chǔ)的新型電-機(jī)轉(zhuǎn)換器的研制與開(kāi)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(jì)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(jì)原則；根據(jù)實(shí)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(jī)耦合的物理模型，并對(duì)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(duì)多噴嘴擋板閥靜態(tài)和動(dòng)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(jì)準(zhǔn)則；利用MATLAB工具編寫(xiě)了超磁致伸縮多噴嘴擋板閥的設(shè)計(jì)與分析軟件，完成了執(zhí)行器及其驅(qū)動(dòng)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(kāi)了繁瑣的數(shù)學(xué)建模，實(shí)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(jì)與優(yōu)化；通過(guò)CFD數(shù)值模擬，對(duì)多噴嘴擋板閥的主要結(jié)