基于GMM高頻微小泵的結構及其機理研究.pdf

1、超磁致伸縮材料(Giant Magnetostrictive Material，GMM)是一種新型的稀土功能材料，具有磁致伸縮應變大、響應速度快、能量密度高、輸出力大等顯著的特點，以其優(yōu)異的性能和良好的應用前景而得到了世界各國研究者的廣泛關注，其相應的理論及應用研究正日益廣泛，相關的各種應用器件正被世界各地的研究者開發(fā)出來。 本文對超磁致伸縮材料(GMM)的特性進行了詳細的分析與研究，并設計一種直動型超磁致伸縮材料電-機械轉(zhuǎn)換器

2、(GiantMagnetostrictive.Actuator，GMA)與微小泵一體的結構。對GMA電-機械轉(zhuǎn)換器進行了靜動態(tài)理論分析且在此基礎上建立了其動態(tài)仿真模型，仿真結果表明較一般電-機轉(zhuǎn)換器具有響應速度快、輸出力大等顯著特點。GMA階躍響應上升時間在0.5ms左右，頻寬在1800Hz左右，單位電流輸出力可達572N。 基于GMA的諸多優(yōu)點，以提高傳統(tǒng)泵的頻寬、響應速度等動態(tài)特性為指導思想，本文利用GMA取代傳統(tǒng)泵中的簡單

3、電機驅(qū)動，提出了一種新型的高頻微小泵的實現(xiàn)方案和具體結構，并給出了其具體的結構參數(shù)設計依據(jù)。同時建立了GMM高頻微小泵的數(shù)學模型與仿真模型。通過一組原始數(shù)據(jù)分別對GMA電一機械轉(zhuǎn)換器與高頻微小泵進行了參數(shù)設計及仿真研究，仿真結果說明了利用超磁致伸縮材料研制的高頻微小泵，具有高頻響、高精度、的特性，從理論上證明了GMM高頻微小泵的性能優(yōu)勢；利用計算流體力學的方法，建立了微小泵的吸油和排油過程的數(shù)學模型，采用流場仿真獲得了泵腔的流速、壓力等