基于压电悬臂梁的驱动器与传感器性能分析的精确解析-光学精密工程.PDF

第 卷 第 期 光学精密工程 棽椂 暋 棽 暋 斨旓旍棶棽椂暋斘旓棶棽 暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋斚 旚旈斻旙斸旑斾斝旘斿斻旈旙旈旓旑斉旑旈旑斿斿旘旈旑 暋暋暋暋暋暋暋 年 月 旔 旂 旂 棽棸棻椄 棽 暋 暋 暋 斊斿斺棶棽棸棻椄 文章编号 棬 棭 棸椄 暋棻棸棸棿灢椆棽棿斬棽棸棻椄棸棽灢棸棾椄棸灢 基于压电悬臂梁的驱动器与传感器 性能分析的精确解析模型 棳 棻 棻 棻灣 棻棽 棳 棳 棳 刘 骥 刘书田 高仁璟 仝立勇 暋 棬 棳 椈 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室 辽宁大连 棻棶 棻棻椂棸棽棿 棳 棭 悉尼大学航空与机械电子工程系 澳大利亚悉尼 棽棶 棽棸棸椂 椇 棳 棳 摘要 三层压电梁结构在电场作用下发生变形后会产生诱发电势 进而改变材料整体电势分布 本文考虑此变形和电势 棳 棳 暎 耦合效应 基于欧拉 伯努利梁变形理论 推导出能够准确预测压电智能悬臂梁传感器与驱动器性能的解析表达式 考 灢 棳 椈 虑压电梁结构弯曲变形后产生的电场影响 建立了三层压电梁结构的控制方程 建立了压电梁作为驱动器时端部输出位 暍 棳 暎 移 驱动力矩与输入电压之间联系的解析表达式 以及作为传感器时输出电压与端部作用力之间联系的解析表达式 通 棳 暎 过与 斄斘斢斮斢有限元模拟结果以及传统的驱动器和传感器性能表达式的对比 验证了所推导的解析表达式的准确性 椇 椈 椈 椈 关 键 词 压电梁 驱动器 传感器 解析解 暋 暋 中图分类号椇 椈 文献标识码椇 椇 棷 斣斝棾椆棿棶棻斣斎椂椆棻棶椆暋暋 斄暋暋斾旓旈棻棸棶棾椃椄椄斚斝斉棶棽棸棻椄棽椂棸棽棶棸棾椄棸 斄旑斸斻斻旛旘斸旚斿斸旑斸旍旚旈斻斸旍斿旞旘斿旙旙旈旓旑旀旓旘 旘斿斾旈斻旚旈旑 旚旇斿 斿旘旀旓旘旐斸旑斻斿旓旀 旟 旔 旔 旂 旔 旔旈斿旡旓斿旍斿斻旚旘旈斻斻斸旑旚旈旍斿旜斿旘斺斸旙斿斾斸斻旚旛斸旚旓旘旙斸旑斾旙斿旑旙