基于ANSYS的面內(nèi)壓電微驅(qū)動(dòng)器有限元分析
發(fā)布時(shí)間:2019-11-22 16:21
【摘要】:設(shè)計(jì)了一種新型水平面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器,其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,響應(yīng)速度快,輸出位移大的特點(diǎn)。通過(guò)ANSYS軟件建立了微驅(qū)動(dòng)器的有限元模型,并對(duì)其進(jìn)行壓電分析,獲得y、z向的變形圖,其輸出端的y、z向位移分別為0.61μm和1.13μm。經(jīng)過(guò)模態(tài)分析獲得微驅(qū)動(dòng)器的前五階共振頻率,并提取了前三階振型圖,研究結(jié)果可知共振狀態(tài)對(duì)微驅(qū)動(dòng)器工作的影響狀況。對(duì)微驅(qū)動(dòng)器的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行了參數(shù)化研究,可對(duì)微驅(qū)動(dòng)器的進(jìn)一步設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。
【圖文】:
特點(diǎn)[1-3],作為微機(jī)電系統(tǒng)的重要組成部分,一直伴隨著微機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展,可應(yīng)用于航空航天、慣性制導(dǎo)、汽車(chē)電子、微型機(jī)器人、移動(dòng)通信等領(lǐng)域。壓電材料具有正逆壓電效應(yīng),既可用于制造傳感元件又可用于制造驅(qū)動(dòng)元件,壓電驅(qū)動(dòng)器就是利用壓電材料的逆壓電效應(yīng),實(shí)現(xiàn)晶體的機(jī)械變形,從而提供驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)位移,本文利用有限元軟件AN-SYS15.0對(duì)水平面內(nèi)壓電微驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了壓電分析與模態(tài)分析,并對(duì)各尺寸參數(shù)對(duì)輸出位移的影響情況進(jìn)行了研究。1微驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與原理分析圖1為微驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)采用雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)。上層為壓電陶瓷材料,下層為多晶硅材料,硅基體設(shè)計(jì)為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),其主要由位于根部的支撐端、輸出端、中心橫梁、四周斜梁及伸出部分構(gòu)成,,其尺寸參數(shù)如圖1微驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
=00-4.100-4.10014.1000010.5010.q縬纐模擔(dān)埃皅牛茫恚玻ǎ玻┫嘍越櫚緹卣螅郟矗葒牛潁劍福埃矗叮埃埃埃福埃矗叮埃埃埃叮擔(dān)梗畄縬纐模穛牛ǎ常玻蔽⑶韉難溝綬治齠暈⑶韉鬧С哦聳┘尤雜啥裙潭ㄔ際諮溝綾∧さ南鹵礱媸┘櫻玻埃值繆,上钡a娼擁。哇E病ⅲ撤直鷂⑶髟冢、z份^虻謀湫甕。微驱动启|涑齠耍蛭灰莆埃叮寶蹋恚蛭灰莆保保腸蹋懟M跡玻蟣湫甕紀(jì)跡常蟣湫甕幾謀溲溝綾∧は鹵礱婕だ繆溝拇笮。郟擔(dān)叮藎跡次涑齠宋灰坪圖だ繆辜淶墓叵登。输除f耍ⅲ蛭灰貧加?xùn)V淙氳繆鉤燒壤咝怨叵。所诣賞ü齟蠹だ繆估刺岣呤涑齠慫矯婺冢蛭灰頻氖涑觶幣悸鞘涑齠耍蛭灰圃齟蠖運(yùn)絞涑鎏匭緣撓跋臁M跡吹繆梗灰乒叵登擼玻參⑶韉哪L治鐾üL治觶郟罰福萑范ㄎ⑶韉惱穸匭,以分锡r艙衲L暈⑶鞴ぷ髯刺撓跋燁榭觥#罰保囪溝纈肷猓玻埃保賭
本文編號(hào):2564555
【圖文】:
特點(diǎn)[1-3],作為微機(jī)電系統(tǒng)的重要組成部分,一直伴隨著微機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展,可應(yīng)用于航空航天、慣性制導(dǎo)、汽車(chē)電子、微型機(jī)器人、移動(dòng)通信等領(lǐng)域。壓電材料具有正逆壓電效應(yīng),既可用于制造傳感元件又可用于制造驅(qū)動(dòng)元件,壓電驅(qū)動(dòng)器就是利用壓電材料的逆壓電效應(yīng),實(shí)現(xiàn)晶體的機(jī)械變形,從而提供驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)位移,本文利用有限元軟件AN-SYS15.0對(duì)水平面內(nèi)壓電微驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了壓電分析與模態(tài)分析,并對(duì)各尺寸參數(shù)對(duì)輸出位移的影響情況進(jìn)行了研究。1微驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與原理分析圖1為微驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)采用雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)。上層為壓電陶瓷材料,下層為多晶硅材料,硅基體設(shè)計(jì)為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),其主要由位于根部的支撐端、輸出端、中心橫梁、四周斜梁及伸出部分構(gòu)成,,其尺寸參數(shù)如圖1微驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
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本文編號(hào):2564555
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