题目：超磁致伸缩旋转型动力装置的方案设计

近年来，稀土超磁致伸缩材料以其优异的材料性能发展非常迅速，我国在该材料制备技术方面已经达到国际先进水平，但在该种材料的应用研究方面远远落后于发达国家。本文即致力于超磁致伸缩材料的应用研究，提出了一种共振梁双向驱动型动力装置的方案原理。首先对超磁致伸缩材料的磁致伸缩性能进行试验分析，并进行数值模拟计算。分别采用两种“比拟”的方法对材料磁致伸缩性能进行有限元分析与计算，其一为“热膨胀比拟法”，即将材料在磁场作用下伸长或缩短的形变过程类比为材料在温度场中热胀冷缩的过程进行计算分析；其二为“压磁压电比拟法”，根据超磁致伸缩材料棒在其轴线方向的本构方程与压电材料本构方程的相似性，将压磁效应类比为压电效应，用Ansys中的压电模块，分析材料的磁致伸缩性能。最后将有限元计算结果与试验测试结果进行对比和分析。其次完成超磁致伸缩旋转型动力装置的方案设计。主要包括动力装置方案的原理设计、主要零部件的结构参数设计以及动力装置总体方案的动力学仿真分析。最后进行超磁致伸缩旋转型动力装置的结构设计与研究，并绘制零件图与总装配图。本文提出了共振梁双向驱动型动力装置的方案原理，利用共振原理将小位移放大，并将直线往复运动转换为连续的旋转运动输出。本文设计超磁致伸缩旋转型动力装置体积小、原理简单、运行可靠、能量转换效率高，为进一步在微小型航空器动力部件中应用新材料新技术做出了探索性的准备工作。