隨著消費類電子產品和虛擬現(xiàn)實技術（VR技術）的快速發(fā)展,人們對消費類電子產品中的觸覺體驗要求也在提升。手機是世界上應用最為廣泛的電子產品,目前手機常用的振動馬達為LRA線性振動馬達,它使用電磁驅動線圈作為驅動源來驅動手機振動。壓電驅動與電磁驅動相比不會產生電磁干擾,在小體積下即可產生較大的驅動力,因此可以使手機振動馬達的體驗性能提升一個臺階。本文依據(jù)壓電驅動的特點,制作了兩種類型的壓電驅動手機振動馬達。首先對現(xiàn)有的ERM偏心振動馬達和LRA線性振動馬達進行分析,將其分為了豎直方向振動和水平方向振動兩種形式;同時得到了其尺寸要求:高度小于4mm,體積越小越好;功能要求:工作頻率為180—250Hz、驅動手機達到的最大加速度越大,響應時間越快,性能越優(yōu)。然后,從壓電振子的常用結構中選用了兩端固置式壓電振子和改進懸臂梁結構壓電振子作為豎直方向振動壓電馬達和水平方向振動馬達的驅動源,根據(jù)靜力學分析和動力學分析得到了各部分尺寸對固有頻率和驅動力的影響。其次,使用ANSYS Mechanical APDL有限元仿真分析軟件,對在初選尺寸下的兩種結構進行模態(tài)仿真、諧響應仿真和瞬態(tài)動力學仿真,分別得到了...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 手機振動馬達發(fā)展歷程
        1.2.1 ERM偏心振動馬達的發(fā)展歷程
        1.2.2 LRA線性諧振馬達的發(fā)展歷程
        1.2.3 壓電驅動振動馬達的發(fā)展歷程
    1.3 手機振動馬達的技術要求
        1.3.1 手機振動馬達的尺寸要求
        1.3.2 手機振動馬達的功能要求
    1.4 本文研究內容
第2章 壓電手機振動馬達壓電振子振動理論基礎
    2.1 壓電學基礎
        2.1.1 壓電材料與壓電效應
        2.1.2 壓電方程與性能參數(shù)
        2.1.3 壓電振子的常用支撐方式
    2.2 豎直振動馬達理論分析
        2.2.1 豎直振動馬達的靜力學分析
        2.2.2 豎直振動馬達的動力學分析
    2.3 水平振動馬達理論分析
        2.3.1 水平振動馬達的靜力學分析
        2.3.2 水平振動馬達的動力學分析
    2.4 本章小結
第3章 壓電手機振動馬達模型建立與仿真分析
    3.1 壓電手機振動馬達的模型建立
        3.1.1 豎直振動馬達的模型建立及工作原理分析
        3.1.2 水平振動馬達的模型建立及工作原理分析
    3.2 豎直振動馬達仿真分析
        3.2.1 豎直振動馬達仿真模型建立
        3.2.2 豎直振動馬達仿真材料屬性設置
        3.2.3 豎直振動馬達動子仿真網(wǎng)格劃分及邊界條件設置
        3.2.4 豎直振動馬達動子仿真求解及后處理
        3.2.5 豎直振動馬達在模擬手機工作臺上仿真求解
    3.3 水平振動馬達仿真分析
        3.3.1 水平振動馬達動子仿真模型輸入
        3.3.2 水平振動馬達動子仿真材料屬性設置
        3.3.3 水平振動馬達動子仿真網(wǎng)格劃分及邊界條件設置
        3.3.4 水平振動馬達動子仿真求解
        3.3.5 水平振動馬達在模擬手機工作臺上仿真求解
    3.4 本章小結
第4章 壓電手機振動馬達尺寸優(yōu)化仿真及性能評價
    4.1 豎直振動馬達尺寸優(yōu)化
        4.1.1 豎直振動馬達固有頻率優(yōu)化仿真
        4.1.2 豎直振動馬達諧響應振幅優(yōu)化仿真
        4.1.3 豎直振動馬達加速度及響應時間優(yōu)化仿真
    4.2 水平振動馬達尺寸優(yōu)化
        4.2.1 水平振動馬達質量塊優(yōu)化仿真
        4.2.2 水平振動馬達基板優(yōu)化仿真
        4.2.3 水平振動馬達加速度優(yōu)化仿真
    4.3 兩種壓電振動馬達仿真結果比較與評價
    4.4 本章小結
第5章 壓電手機振動馬達制作和實驗研究
    5.1 壓電手機振動馬達的制作
    5.2 豎直振動馬達的實驗研究
        5.2.1 豎直振動馬達固有頻率測試
        5.2.2 豎直振動馬達振幅及響應時間測試
        5.2.3 豎直振動馬達帶動工作臺加速度測試
    5.3 試驗樣機評價
    5.4 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 本文結論
    6.2 問題與展望
參考文獻
作者簡介
致謝



本文編號：4044315