蝶阀能够精确调节流量是泵站高效、安全运行的重要保障,但蝶阀的传统驱动方式存在很多缺点,严重影响了蝶阀调节流量的精度,在实际运行过程中会影响泵站的运行效率。为了能够精确调节流量大小,考虑设计一种以新型智能材料为驱动元件的旋转驱动器来驱动蝶阀。本论文的主要研究内容如下:(1)阐述磁致伸缩材料的磁致伸缩效应,通过测试及对比不同磁致伸缩材料的性能选择应力较大和形变位移较大的Terfenol-D材料作为驱动元件材料。选材完成后,进行驱动器驱动元件结构、驱动线圈结构和温控结构的相关设计,并在其结构设计基础上建立了驱动器输出特性理论模型。(2)利用有限元仿真软件以输出位移最大为优化目标对初始结构尺寸参数进行仿真优化分析,通过优化计算得出驱动器结构的最佳尺寸参数;且在此基础上,利用有限元仿真软件对其进行多物理场耦合仿真分析,分析驱动器在不同线圈驱动电流和不同线圈匝数的锯齿波电流信号激励下悬臂梁驱动结构的应力、磁场分布情况以及驱动器的整体输出位移。通过仿真结果可知驱动器的磁场及应力分布相对均匀,且输出性能稳定,整个驱动器结构设计符合设计需求。(3)根据所设计的磁致伸缩旋转驱动器结构尺寸进行各零部件加工,并将加工好的零部件装配成实验样机,通过搭建驱动器实验测试平台测试驱动器在不同锯齿波驱动信号、不同驱动电流和不同电流频率激励下的整体输出性能。通过实验测试结果可知,驱动电流频率越大其转速越大,在3 A、200 Hz的缓升速降锯齿波电流信号激励下,驱动器的转速最高可达13.462 rad/min,在3 A、200 Hz的速升缓降锯齿波电流信号激励下,驱动器的转速最高可达12.934 rad/min。通过对比计算结果、仿真结果和实验结果可知其相差无几,因此,驱动器的整体输出性能符合设计需求。本文以双偏心双法兰软密封蝶阀为例,将设计好的磁致伸缩旋转驱动器应用到泵站蝶阀中,设计了驱动器调节蝶阀的控制系统,为驱动器能够进一步在水利领域中应用提供参考。