提高磁致伸缩驱动器驱动效率的关键环节是建立优化的驱动器磁路.本文基于准静态条件下线性磁致伸缩理论,得出磁致应变S与磁致伸缩材料内部磁场强度B的关系;并根据对无永磁磁偏磁路的分析进一步得出磁致应变S与磁路磁阻R和漏磁磁阻R1的对应关系.应用有限元方法对3种典型磁路结构的磁化效果进行对比分析,验证磁路结构的变化--即磁阻R和漏磁磁阻R1 的相应改变对磁致伸缩材料磁化程度的不同影响,进而得出微小驱动器磁路壳体适宜壁厚为2 mm,导磁材料的磁导率为2000μ0.根据此结果和磁路设计的2个遵循原则,对一(Φ)7 mm×20 mm Terfenol-D棒驱动的驱动器进行了磁路设计,应用ANSYS验证了该结构设计的合理性,并试制了驱动器样机.

针对空间结构的动力灾变控制,以超磁致伸缩材料为核心元件,充分利用其输出力大、响应速度快、可靠性高、驱动电压低等磁控特性,设计出一种将电磁能转化为机械能的磁致伸缩作动器,并分析其工作原理和设计方法,然后通过试验对其进行输出性能测试。

为了克服现有微夹钳夹持力和夹持范围不足的问题,以超磁致伸缩材料（GMM）为驱动源提出了一种新型的微夹钳.利用GMM棒在磁场变化时发生伸缩形变提供驱动力,并采用柔性铰链和杠杆机构对输出位移量进行放大,分析并优化磁回路以减小损耗.... 展开更多

超磁致伸缩材料是近年来发展起来的一种新型功能材料，在分析了超磁致伸缩材料的驱动原理，并给出了它的两种驱动结构形式的基础上，对有用电流和磁感应强度做为控制量的两种控制方法进行了对比分析和实验研究，得出了基于磁感应强度的控制方法可提高超磁致伸缩微位移执行器的线性度和控制精度，减小迟滞的结论。

作为典型的传统农业大国，我国对拖拉机及其改装车等农用车辆的各项性能高度重视，安全舒适更成为现代车辆座椅设计追求的必要目标。考虑到拖拉机存在座椅设备简陋、驾驶环境恶劣、田间作业低速、路面不平且路况多变等特殊情况，将新型智能材料——磁流变液应用于拖拉机座椅悬架上，

论述了基于PWM控制的超磁致伸缩驱动器的基本结构、工作原理及静、动态实验结果;介绍了驱动器产生剩磁的机制和为消除剩磁而需外加反向磁场强度的理论计算和实验测定的方法并设计了相应的消磁电路.研究表明基于PWM控制的超磁致驱动器的结构更简单用于驱动开关阀时能获得比压电陶瓷驱动器更好的动静态性能.

针对目前电液高速开关阀脉宽调制频率不高，新型电一机械转换装置效率较低的现状，研制了一种基于超磁致伸缩材料驱动的新型电液高速开关阀。介绍了其组成和工作原理，并研究了该阀的静、动态特性。实验研究表明，采用超磁致伸缩材料作为新型阀的电一机械转换装置，不仅可以获得较大的阀芯位移，而且使阀的结构简化，易于控制，可获得很高的脉宽调制频率和能量转换效率。

提出一种基于超磁致伸缩转换器的新型直动式高频电液伺服阀（GMM高频伺服阀），介绍了GMM高频伺服阀的结构组成和工作原理，在建立其数学模型的基础上，构建了AMESim仿真模型，仿真分析供油压力、阀芯与阀套间的径向间隙、阀芯圆角、等效质量、阻尼系数和液动力等不同参数对伺服阀输出流量和动态特性的影响。仿真结果表明：GMM高频伺服阀在10MPa供油压力下，输出流量可达6．09L／min，上升时间仅为0．5ms，超调量为11．3％，具有良好的静动态特性；径向间隙大于24μm时，对伺服阀的输出流量和动态特性影响较大；减小等效质量、增大阻尼系数、阀芯保持锐边，可以提高伺服阀的动态特性；供油压力和液动力对伺服阀动态特性无显著影响。仿真结果为GMM高频伺服阀的结构设计和结构参数优化提供了理论依据。

对基于超磁致伸缩驱动器的高速液压开关阀进行了初步的研究，设计了单和双联锥体式阀芯的高速开关阀结构，还对这种阀的主要性能参数做了简要分析。

该文提出了一种新型的液压动力元件一超磁致伸缩高频微小液压泵，它是由GMM驱动器和一个单柱塞泵两部分组成；并设计研制了超磁致伸缩高频微小液压泵的具体结构，介绍了其工作原理和性能特点。分析和计算了GMM高频微小泵的压力、流量、排量、功率和效率等重要基本性能参数。结果表明：超磁致伸缩材料高频微小液压泵具有响应速度快，精度高和易于微型化等优越的动态性能。为进一步的应用研究提供了设计和理论依据。