摘要
为研究超磁致伸缩作动器(GMA)在不同负载条件下的输出特性,基于磁致伸缩材料的变刚度特性,提出一种内阻可变的超磁致伸缩作动器阻抗网络模型。根据机械阻抗网络推导GMA的输出速度模型,基于变内阻机制研究作动器的总阻抗变化规律,并以总阻抗最小为目标寻找了直径10 mm、长度100 mm的Terfenol-D棒的理想负载刚度(质量)区间。采用神经网络模型得到了Terfenol-D材料杨氏模量与磁场、应力的关系,从而推导磁致伸缩应变与磁致伸缩力随磁场强度变化关系,最终获得作动器输出速度随Terfenol-D材料的刚度变化的关系。实验测试结果表明在不同的Terfenol-D棒刚度下系统输出速度与仿真结果基本吻合。
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