喷油器用超磁致伸缩致动器多自由度模型

来源：机械工程学报杂志2015年第24期北京时间：

作者：薛光明, 张培林, 何忠波, 李冬伟, 杨朝舒, 赵正龙

单位：军械工程学院车辆与电气工程系 石家庄 050003

摘要：为满足高压共轨喷油器球阀的驱动要求，设计喷油器用超磁致伸缩致动器。考虑超磁致伸缩棒轴向磁场强度分布的不均匀性，计算磁场强度为电流和轴向尺寸的二元函数，并基于J-A模型、二次畴转理论和振动理论建立致动器的多自由度模型；确定合理的自由度取值，并给出模型的阶跃信号稳态响应解、状态空间形式，并采用Matlab软件进行求解；计算得到致动器直流稳态响应和低频正弦响应，并与试验结果对比验证模型的准确性；将油液负载近似为弹性-阻尼负载，利用文中的模型预测致动器在喷油器中的响应特性。结果表明，多自由度模型计算的直流稳态响应与试验结果误差较小，低频正弦响应曲线在形状和数值上与试验结果吻合，说明模型比较准确；经过模型计算，所设计的喷油器用致动器加载后输出位移大，响应时间快，能够满足驱动要求。

关键词：低频正弦响应,多自由度模型,喷油器用超磁致伸缩致动器,油液负载,直流稳态响应；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51275525)