在液压阀工作空间环境限制的条件下,设计了一种体积精小、结构紧凑的阀用超磁致伸缩致动器。针对该种致动器内部偏置磁场强度均匀性较差的问题,利用有限元仿真方法对其偏置磁场分布结构进行了分析及设计,通过引入磁场不均匀度及平均磁场强度两性能指标对偏置磁场分布结构进行区别,同时结合实际情况,确定了最佳偏磁分布结构为超磁致伸缩棒段数n=3时;制作了阀用超磁致伸缩致动器试验样机,并对样机磁场强度进行了测试。实验结果表明,超磁致伸缩棒表面的磁场分布与仿真结果具有相同的变化趋势,其磁场不均匀度约为22.7%,说明所设计偏置磁场结构是合理的,该研究对于液压阀件的设计具有一定意义。

MSMA是一种新型的功能材料，具有较大的应变和可控性位移。基于磁控形状记忆合金（MSMA）的磁控特性和形状变化机制，设计出了新型直线伺服阀驱动器。该执行机构使用弹簧恢复其变形，采用直流线圈产生偏置磁场和应用交流线圈提供可控磁场。通过对先导型伺服阀进行简化及建模，不考虑磁滞等影响，使用MATLAB/SIMULINK软件进行仿真，并通过合理的参数设计，得到系统bode图和系统输出位移曲线图，验证了新型伺服阀驱动器结构设计的合理性。