基于COMSOL的超磁致伸缩作动器磁路仿真及优化

作者：刘洋; 孟建军^*; 汤瑞; 李德仓; 孟高阳

来源：兰州交通大学学报, 2023, 42(03): 79-131.

• 超磁致伸缩作动器
• 磁路
• COMSOL Multiphysics
• 磁感应强度

提出一种超磁致伸缩作动器(GMA)结构，使用激励线圈与永磁体组合的方式提供驱动磁场。基于电磁学原理，首先建立了磁路的数学模型，然后使用COMSOL Multiphysics软件建立了GMA的有限元模型，分析了内部磁路开闭路以及导磁材料的相对磁导率对超磁致伸缩材料(GMM)棒中心线上的磁感应强度及均匀度的影响，同时以GMM棒中心线上的磁感应强度及均匀度作为评价指标，对上导磁体结构进行了优化设计。仿真结果表明，内部磁路闭合及适当增大导磁材料相对磁导率能够有效提高GMM棒中心线上的磁感应强度。上导磁体结构优化后，GMM棒中心线上的磁感应强度最终增加了0.18 T,均匀度提升至92%。

• 单位
  兰州交通大学; 机电工程学院