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摘要
为能够准确预测超磁致伸缩电静液作动器(M-EHA)的动态输出特性,提出一种考虑流体体积模量和密度变化的非线性动力学建模方法。采用Jiles-Atherton磁滞模型对超磁致伸缩材料的本征非线性进行描述,并通过整流阀振动方程、流量方程、管路压降方程和液压缸动力学方程对流体整体传动特性进行建模。为研究流体体积模量和密度变化的影响,将流体有效体积模量处理为压力的函数,并结合电液模拟理论研究了管路中流体的可压缩性、惯性以及黏性对于M-EHA输出性能的影响,最终建立了其非线性动力学模型。采用4阶龙格库塔法对模型进行迭代求解,并结合试验对比分析,研究了驱动频率、偏置压力以及负载与作动系统输出性能之间的关系。研究结果表明,作动系统输出性能随驱动频率呈双峰变化趋势,且随着偏置压力增加,峰值频率上升,在2.6 MPa偏压时,达到最佳输出水平,为高性能M-EHA的设计开发与优化奠定了理论基础。
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