防撞车出租， 中山防撞车出租， 中山防撞车租赁   不同负载下样机驱动特性研究    SMA丝在马氏体施加不同负载作用时呈现出不同的初始预应变，负载较小时产生的可回复应变较小，SMA丝在受激励后驱动时需要克服的力小。负载较大时产生较大的初始预应变，在施加合适大小的激励后产生更大的驱动行程。但当SMA丝在大负载作用下时，通电激励后易产生不可逆形变或发生合金丝断裂等失效工况。综上，研究不同负载作用下SMA基阀芯样机的驱动特性具有重要意义。 本文在研究不同负载对样机驱动特性影响时，进行不同负载下的样机特性实验。在距离阀芯铰链旋转中心22mm处分别施加恒定载荷120g、150g、170g、200g，在恒定负载作用下拉伸样机中的SMA丝至闭合阀口，在上述恒定负载作用下，经过换算后样机SMA丝处初始受转换载荷为220g，275g，311g，366g。实验过程中利用激光位移传感器采集距阀芯铰链旋转中心25mm处运动方向上的位移，利用反正切求解驱动角度。根据样机在不同电流下的性能实验结果，选择回路电流值为0.55A进行不同负载下的样机性能研究，保证合适的阀芯旋转角度和响应速度。

     由不同负载下阀芯驱动特性实验结果可知，随着恒定负载值的增加，样机中SMA丝的可回复应变量逐渐增加，由SMA丝可回复应变量产生的阀芯位移与旋转角度增大。当负载小于或等于150g时，阀芯旋转角度较小，最大旋转角度达到6度。当恒定负载大于170g时，阀芯旋转角度迅速增加。当负载为200g时，旋转阀芯达到最大旋转限位处。结合实验曲线分析，当恒定负载大于150g时，施加于样机中螺旋状丝的力大于SMA丝与聚四氟乙烯管间的滑动摩擦力，使螺旋状丝得到不同程度的初始拉伸预应变，且螺旋状SMA丝的初始拉伸预应变随着恒定负载的增加而增加。 

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    由不同负载下的样机响应速度表可知，当样机中恒定负载值小于150g时， 样机响应的响应速度随着负载的增加而增加。而当恒定负载值增加至170g时，通电激励后样机响应速度发生明显下降，进一步验证此时样机中螺旋状SMA丝参与收缩驱动过程，进一步影响了样机的响应速度。基于不同负载下阀芯样机驱动特性实验整体而言，样机中的恒定负载在增大造成阀芯旋转角度增大的同时，SMA丝驱动过程中克服负载的力也在增加，这也是造成响应速度整体呈现下降趋势的原因之一。

    对样机中螺旋状SMA丝和直线状SMA丝的力学模型进行了分析。利用不同负载下理论模型与实验结果相对比，研究理论与实际结果差异。根据SMA丝6%拉伸幅值应力应变曲线求解得到无量纲参数𝑆1与𝑆，利用MATLAB求解得到不同负载下理论模型驱动位移总长，对驱动位移总长经弧长公式换算得到理论模型角度求解结果可知: 不同负载下理论模型与实验结果对比图可知，样机场景下力学模型求解得到的阀芯驱动角度与样机实验结果虽存在误差，但力学模型与实验结果的趋势相近。在回路电流值一定时，阀芯旋转角度随着初始负载的增加而增加。理论模型与样机实验存在差异的原因在于，理论模型利用有限元仿真曲线简化而来的应力应变曲线，求解出的无量纲参数𝑆1较拉伸实验真实值偏小，𝑆相较于实验真实值偏大。仿真与实验中无量纲参数𝑆1与𝑆的差异导致驱动角度理论数值解整体小于样机实验结果. 

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