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桥检车出租, 中山桥检车出租, 江门桥检车出租    桥检车座椅充气系统中的SMA开关阀作用特点?
新闻分类:公司新闻   作者:admin    发布于:2023-03-244    文字:【】【】【

     桥检车出租, 中山桥检车出租, 江门桥检车出租     桥检车座椅充气系统中的SMA开关阀作用特点?    在桥检车智能化背景下,桥检车部件也在逐步向着智能化方向发展。随着桥检车技术的不断进步,车用驱动任务逐渐增加,桥检车电机化程度越来越高。形状记忆合金作为一种典型的智能材料,因其集驱动、传感及健康监测等功能于一体,近年来受到研究人员的广泛关注,也为工程中设计驱动器提供一种全新的解决方案。本研究基于SMA材料独特的形状记忆效应,以SMA丝为驱动元件设计开发桥检车座椅充气系统中的开关阀装置,用以解决传统电磁、电机驱动开关阀结构复杂、驱动噪声高、电磁兼容性差等缺点。设计完成后对SMA开关阀进行结构优化、仿真分析与实验研究,并根据桥检车座椅充气系统实际工况对阀芯样机进行控制方法研究,为SMA座椅开关阀的开发与应用提供理论基础。 主要工作与研究内容如下: 

1)建立用以描述SMA形状记忆效应、超弹性力学特性的有限元模型,基于Lagoudas形状记忆合金统一本构模型子程序对SMA丝进行有限元仿真,获得加载不同拉伸幅值时马氏体、奥氏体SMA丝仿真特性曲线。对SMA丝进行准静态拉伸实验,获得SMA丝在不同拉伸速率、拉伸幅值时实验特性曲线,在探究变量影响规律的同时与仿真结果相对比分析,验证有限元仿真有效性,为后续阀芯样机SMA丝力学模型研究提供支持。

 

2)对SMA驱动机构进行研究,首先对单轴圆弧型柔性铰链、单轴倒圆角直梁型柔性铰链分别进行力学模型分析与有限元仿真研究,对比有限元仿真结果验证铰链力学模型准确性,探究铰链结构参数包括最小厚度、圆弧半径等变化时对铰链刚度的影响规律,优选铰链结构参数。之后基于SMA丝与开关阀微流体设计形式,设计开关阀驱动阀门并利用柔性铰链对刚性运动幅进行结构优化,获得改进后SMA开关阀驱动模型。最后利用SMA丝仿真曲线推导开关阀结构中SMA丝的力学模型,获得阀芯运动角度的理论公式,为样机性能实验提供理论基础。

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 (3)试制SMA开关阀样机,搭建样机实验平台对SMA开关阀样机进行性能实验研究,探究在不同电流与负载条件下样机驱动特性影响规律。实验结果表明,阀芯旋转角度随回路电流值增加而增加,当电流值大于0.6A时,SMA阀芯以5.09 °/s的反应速度迅速旋转至最大角度18.43°处,验证所设计SMA阀芯驱动可行性。利用不同负载条件下阀芯性能实验结果与前述推导开关阀结构SMA丝力学模型的数值解作对比,验证理论模型准确性。

 

 (4)针对桥检车座椅充气系统实际工况,对SMA驱动阀门进行控制方法研究。基于LABVIEW软件设计PID控制程序,搭建单根SMA丝控制实验平台。利用单根直线状SMA丝对控制器参数进行整定,对经整定的控制器进行定点目标位移、阶跃目标位移与正弦目标位移响应实验探究控制效果。实验结果表明,对于非时变的定点目标位移与阶跃目标位移信号,经参数整定的控制器在3.25mm2.17%应变率)至最大可回复形变范围内控制效果较好。而对于时变正弦目标位移信号,控制效果较差。当目标信号周期逐渐增大频率逐渐减小时,目标信号逐渐趋近于连续多阶跃信号,控制效果逐渐变好。对SMA开关阀样机进行控制实验,探究样机控制效果。样机控制实验结果表明,经过单根直线状SMA丝整定的PID控制器对样机中SMA丝仍有较好的控制效果,控制实验响应误差均在目标位移值10%以内,控制效果稳定。

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点击次数:367  更新时间:2023-03-24  【打印此页】  【关闭

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