提出了一種新型管狀叉指形電極壓電陶瓷驅動器,首先基于ABAQUS有限元仿真軟件分析其靜力學性能。著重研究了電極結構關鍵尺寸對元件夾持應力、自由應變的影響,同時對比分析了普通型壓電元件的軸向驅動性能。研究結果表明:在200 V驅動電壓下,管狀叉指形電極壓電元件軸向夾持應力能達到普通型的2.5倍,軸向自由應變能達到普通型的1.5倍。然后采用有限元法對壓電元件進行振動模態(tài)分析,確定最佳振動模態(tài)及其軸向振動云圖。最后在模態(tài)分析基礎上,對壓電元件進行諧響應分析,得到模型的軸向諧振頻率和幅頻特性曲線,從而獲得了較為全面的驅動特性,為管狀叉指形電極壓電陶瓷元件的設計和制造提供一定的理論依據(jù)。 

【文章來源】：中國陶瓷. 2020,56(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

管狀普通型壓電元件

圖2為管狀叉指形電極壓電元件結構圖，元件由對稱排列的交叉環(huán)形電極與壓電陶瓷兩部分組成。由一對主電極引出一系列分支電極，分支電極360°交叉環(huán)形鋪設在壓電陶瓷管側表面，且正負環(huán)形電極一上一下交錯等距排布。壓電元件側面電極結構如圖3所示。交叉環(huán)形電極層選用銀電極層，由于電極層厚度遠小于壓電元件厚度，可忽略不計。圖3 壓電元件側面電極結構示意圖

圖2 管狀叉指形電極壓電元件壓電材料在外加電場E的作用下，會產生幾何變形，該現(xiàn)象被稱為逆壓電效應。壓電材料的本構方程反映了彈性變量和電學變量之間的關系。由本構方程我們可以得知壓電材料的應變（應力）均是由它承受的應力（應變）和電場兩部分影響組成的。

【參考文獻】：
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本文編號：3627422