路燈車出租， 新會路燈車出租， 鶴山路燈車出租     路燈車座椅充氣系統中的SMA開關閥作用特點？    在路燈車智能化背景下，路燈車部件也在逐步向著智能化方向發展。隨著路燈車技術的不斷進步，車用驅動任務逐漸增加，路燈車電機化程度越來越高。形狀記憶合金作為一種典型的智能材料，因其集驅動、傳感及健康監測等功能于一體，近年來受到研究人員的廣泛關注，也為工程中設計驅動器提供一種全新的解決方案。本研究基于SMA材料獨特的形狀記憶效應，以SMA絲為驅動元件設計開發路燈車座椅充氣系統中的開關閥裝置，用以解決傳統電磁、電機驅動開關閥結構復雜、驅動噪聲高、電磁兼容性差等缺點。設計完成后對SMA開關閥進行結構優化、仿真分析與實驗研究，并根據路燈車座椅充氣系統實際工況對閥芯樣機進行控制方法研究，為SMA座椅開關閥的開發與應用提供理論基礎。 主要工作與研究內容如下： 

（1）建立用以描述SMA形狀記憶效應、超彈性力學特性的有限元模型，基于Lagoudas形狀記憶合金統一本構模型子程序對SMA絲進行有限元仿真，獲得加載不同拉伸幅值時馬氏體、奧氏體SMA絲仿真特性曲線。對SMA絲進行準靜態拉伸實驗，獲得SMA絲在不同拉伸速率、拉伸幅值時實驗特性曲線，在探究變量影響規律的同時與仿真結果相對比分析，驗證有限元仿真有效性，為后續閥芯樣機SMA絲力學模型研究提供支持。

 

（2）對SMA驅動機構進行研究，首先對單軸圓弧型柔性鉸鏈、單軸倒圓角直梁型柔性鉸鏈分別進行力學模型分析與有限元仿真研究，對比有限元仿真結果驗證鉸鏈力學模型準確性，探究鉸鏈結構參數包括最小厚度、圓弧半徑等變化時對鉸鏈剛度的影響規律，優選鉸鏈結構參數。之后基于SMA絲與開關閥微流體設計形式，設計開關閥驅動閥門并利用柔性鉸鏈對剛性運動幅進行結構優化，獲得改進后SMA開關閥驅動模型。最后利用SMA絲仿真曲線推導開關閥結構中SMA絲的力學模型，獲得閥芯運動角度的理論公式，為樣機性能實驗提供理論基礎。

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 （3）試制SMA開關閥樣機，搭建樣機實驗平臺對SMA開關閥樣機進行性能實驗研究，探究在不同電流與負載條件下樣機驅動特性影響規律。實驗結果表明，閥芯旋轉角度隨回路電流值增加而增加，當電流值大于0.6A時，SMA閥芯以5.09 °/s的反應速度迅速旋轉至最大角度18.43°處，驗證所設計SMA閥芯驅動可行性。利用不同負載條件下閥芯性能實驗結果與前述推導開關閥結構SMA絲力學模型的數值解作對比，驗證理論模型準確性。

 

 （4）針對路燈車座椅充氣系統實際工況，對SMA驅動閥門進行控制方法研究。基于LABVIEW軟件設計PID控制程序，搭建單根SMA絲控制實驗臺。利用單根直線狀SMA絲對控制器參數進行整定，對經整定的控制器進行定點目標位移、階躍目標位移與正弦目標位移響應實驗探究控制效果。實驗結果表明，對于非時變的定點目標位移與階躍目標位移信號，經參數整定的控制器在3.25mm（2.17%應變率）至最大可回復形變范圍內控制效果好。而對于時變正弦目標位移信號，控制效果較差。當目標信號周期逐漸增大頻率逐漸減小時，目標信號逐漸趨近于連續多階躍信號，控制效果逐漸變好。對SMA開關閥樣機進行控制實驗，探究樣機控制效果。樣機控制實驗結果表明，經過單根直線狀SMA絲整定的PID控制器對樣機中SMA絲仍有較好的控制效果，控制實驗響應誤差均在目標位移值10%以內，控制效果穩定。

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