為解決現(xiàn)有壓電慣性驅(qū)動(dòng)器存在的難以控制、穩(wěn)定性差等問(wèn)題,本文提出了結(jié)合兩種智能材料(壓電陶瓷/磁流變液)共同作用的方法,通過(guò)永磁體與磁流變液構(gòu)成控制單元,采用兩端固支式非對(duì)稱(chēng)夾持壓電雙晶片振子作為驅(qū)動(dòng)單元,形成基于磁流變液控制的的壓電慣性驅(qū)動(dòng)器。從理論推導(dǎo)、建模仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證三個(gè)方面對(duì)提出的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行系統(tǒng)的研究,分析了振子、磁軛與驅(qū)動(dòng)器整機(jī)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性以及關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù),對(duì)驅(qū)動(dòng)器整體進(jìn)行了理論建模與性能測(cè)試。1.壓電雙晶片振子的分析與研究對(duì)兩端固支式壓電振子中心動(dòng)態(tài)位移的影響因素進(jìn)行了有限元分析,分析結(jié)果表明,振子在長(zhǎng)夾持側(cè)與短夾持側(cè)方向的中心動(dòng)態(tài)位移隨著夾持差的增大而增大。通過(guò)平面振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)兩端固支式壓電振子進(jìn)行了動(dòng)態(tài)測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,兩端固支式壓電振子中心變形量隨著夾持差的增大而增大。2.磁軛結(jié)構(gòu)的分析與研究探討了影響磁軛結(jié)構(gòu)齒間磁場(chǎng)分布的影響因素,并對(duì)其中兩個(gè)關(guān)鍵因素進(jìn)行了有限元仿真驗(yàn)證。仿真分析結(jié)果表明:磁軛齒間磁場(chǎng)分布與永磁體磁場(chǎng)強(qiáng)度以及永磁體和磁軛的正對(duì)面積有著密切的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)測(cè)試了剪切針直徑、永磁體和磁軛正對(duì)面積對(duì)磁軛間磁場(chǎng)的影響,確定了剪切針的合理直徑。3.驅(qū)動(dòng)...

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 壓電驅(qū)動(dòng)器的分類(lèi)及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 壓電直動(dòng)驅(qū)動(dòng)器
        1.2.2 壓電超聲驅(qū)動(dòng)器
        1.2.3 壓電尺蠖驅(qū)動(dòng)器
        1.2.4 壓電慣性驅(qū)動(dòng)器
    1.3 磁流變液的應(yīng)用
    1.4 選題意義和本文研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 本文的選題意義
        1.4.2 本文的研究?jī)?nèi)容
第2章 壓電雙晶片振子分析與研究
    2.1 壓電元件的分析
        2.1.1 壓電雙晶片振子基本結(jié)構(gòu)
        2.1.2 壓電雙晶片振子的振動(dòng)模式
        2.1.3 壓電雙晶片振子的支撐方式
    2.2 兩端固支式非對(duì)稱(chēng)夾持振子特性分析
        2.2.1 兩端固支式非對(duì)稱(chēng)夾持振子仿真分析
        2.2.2 兩端固支式非對(duì)稱(chēng)夾持振子實(shí)驗(yàn)測(cè)試
    2.3 本章小結(jié)
第3章 磁軛結(jié)構(gòu)的分析與研究
    3.1 磁軛結(jié)構(gòu)
    3.2 磁軛結(jié)構(gòu)影響參數(shù)
    3.3 磁軛結(jié)構(gòu)中磁場(chǎng)分布有限元分析
        3.3.1 不同磁場(chǎng)強(qiáng)度永磁體對(duì)齒間磁場(chǎng)分布的影響
        3.3.2 不同永磁體與磁軛間正對(duì)面積對(duì)齒間磁場(chǎng)分布的影響
        3.3.3 磁流變液控制部分測(cè)試與分析
        3.3.4 磁流變液控制范圍測(cè)試與分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與理論分析
    4.1 驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題
    4.2 驅(qū)動(dòng)器慣性沖擊工作原理分析
    4.3 磁流變液控制原理分析
    4.4 驅(qū)動(dòng)器整體設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析
        4.4.1 驅(qū)動(dòng)器整機(jī)結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)設(shè)計(jì)
        4.4.2 運(yùn)動(dòng)主體和磁流變液控制裝置設(shè)計(jì)
        4.4.3 運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析
    4.5 驅(qū)動(dòng)器整機(jī)運(yùn)動(dòng)理論模型
    4.6 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與性能
    5.1 試驗(yàn)系統(tǒng)
    5.2 驅(qū)動(dòng)器性能測(cè)試與分析
        5.2.1 頻率特性
        5.2.2 電壓特性
        5.2.3 載荷特性
        5.2.4 穩(wěn)定性、重復(fù)性
        5.2.5 驅(qū)動(dòng)器雙向運(yùn)動(dòng)
        5.2.6 分辨率測(cè)試
        5.2.7 功耗測(cè)試
        5.2.8 對(duì)比測(cè)試
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及參與項(xiàng)目
致謝



本文編號(hào)：3735360