超磁致伸缩驱动器磁滞非线性动力学研究 |
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引用本文: | 闫洪波,高鸿,郝宏波.超磁致伸缩驱动器磁滞非线性动力学研究[J].机械工程学报,2020,56(15):207-217. |
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作者姓名: | 闫洪波 高鸿 郝宏波 |
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作者单位: | 内蒙古科技大学机械工程学院 包头014010;包头稀土研究院 包头014030 |
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基金项目: | 科技部创新方法工作专项;内蒙古自治区自然基金重大资助项目 |
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摘 要: | 超磁致伸缩驱动器(Giantmagnetostrictiveactuator,GMA)输入电流与输出位移之间存在着磁滞非线性关系。为精确控制GMA输出位移的稳定性,通过分析GMA的工作原理,基于非线性压磁方程、Jiles-Atherton(J-A)磁滞非线性模型、二次畴转模型和GMA结构动力学原理,建立了GMA磁滞非线性动力学系统的方程;应用多尺度法分析该系统的主共振,得到该系统幅频响应曲线方程;使用Matlab数值仿真分析GMA系统中不同等效阻尼系数、激励磁场强度、预应力、三次刚度项系数与输出响应幅值之间映射规律;通过改变激振力参数值的大小,绘制GMA系统的时域波形、相轨迹图、Poincaré图和幅值谱图,采用4阶Runge-Kutta法求解并绘制GMA系统的响应随激振力变化分岔图。研究结果表明:在给定GMA参数的条件下,在碟簧和激励线圈的作用下,GMA具有"跳跃"和磁滞现象;GMA系统在一定参数下存在着混沌现象。
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关 键 词: | 超磁致伸缩驱动器 磁滞非线性 动力学模型 主共振 数值仿真 |
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