基本信息
- 项目名称:
- 基于超磁致伸缩材料的微驱动系统
- 来源:
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类:
- 机械与控制
- 大类:
- 科技发明制作A类
- 简介:
- 基于超磁致伸缩材料的应用研究目前已成为国内外机电工程领域研究的热点。在超精密加工领域,因其具有应变大、能量密度高以及驱动电压低的特点,可以替代目前主要采用的电致伸缩微位移驱动器,具有良好的应用前景。 本作品的基本思路是利用超磁致伸缩材料的磁机耦合工作原理,开发和制作基于超磁致伸缩材料的微驱动系统,主要解决微驱动系统的结构设计和控制方法等关键技术。作品使用国产Ter...(查看更多)
- 详细介绍:
- 基于超磁致伸缩材料的应用研究目前已成为国内外机电工程领域研究的热点。在超精密加工领域,因其具有应变大、能量密度高以及驱动电压低的特点,可以替代目前主要采用的电致伸缩微位移驱动器,具有良好的应用前景。 本作品的基本思路是利用超磁致伸缩材料的磁机耦合工作原理,开发和制作基于超磁致伸缩材料的微驱动系统,主要解决微驱动系统的结构设计和控制方法等关键技术。1、采用铝材线圈骨...(查看更多)
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的:研发超磁致伸缩微驱动系统,取代电致伸缩微驱动系统,为超精密加工机床等高精度设备提供新型驱动装置。 思路:利用超磁致伸缩材料的磁机耦合原理,选用国产Terfenol-D超磁致伸缩棒,采用铝材线圈骨架和水循环冷却结构,以DSP为控制芯片,采用模糊自适应PID控制逻辑,设计开发基于超磁致伸缩材料的微驱动系统。 创新点:①采用铝材线圈骨架和水循环冷却结构,隔...(查看更多)
科学性、先进性
- Terfenol-D超磁致伸缩材料作为一种新型功能材料,较如压电陶瓷等电致伸缩功能材料有更好的工作特性:室温下磁致伸缩应变值可达1500~2000ppm;能量密度达14000~25000焦/立方米;输出力可达220~880N;磁-机耦合系数大,响应速度快,可达μs级。 本作品利用Terfenol-D这种超磁致伸缩材料的独特性能,进行微驱动系统的设计和开发。在50m...(查看更多)
获奖情况及鉴定结果
- 2008年12月,作品参加某大学第五届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛,荣获一等奖。
作品所处阶段
- 作品目前处在实验室阶段
技术转让方式
- 暂无
作品可展示的形式
- 作品可以以实物、图片和录像等形式进行展示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品是利用超磁致伸缩材料的伸缩应变大、能量密度高、输出力大、磁-机耦合性能优良等特性,所完成的微位移驱动系统,它较目前所使用如压电陶瓷等电致伸缩微驱动材料有更好的工作性能,具有控制精度高、抗干扰性能强的特点。 市场分析:①我国是稀土生产大国,Terfenol-D是一种国产稀土基超磁致伸缩材料,研究符合国情,便于生产组织;②Terfenol-D超磁致伸缩材料具有高...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 基于超磁致伸缩微驱动器的研究目前已成为国内外机电工程领域研究的热点。在声纳系统、流体机械、微型马达、超精密加工和振动控制等许多领域展现出良好的应用前景。尤其在超精密加工领域,目前刀具的驱动主要采用电致伸缩微位移驱动器。电致伸缩微位移驱动器的位移量和输出功率相对较小,在机械结构中必须采取一定措施,以防止冲击力和高压驱动造成的短路问题。由于超磁致伸缩材料具有应变大、能量密度高...(查看更多)