基于ANSYS的面內(nèi)壓電微驅(qū)動器有限元分析
發(fā)布時間:2019-11-22 16:21
【摘要】:設(shè)計了一種新型水平面內(nèi)微驅(qū)動器,其具有結(jié)構(gòu)簡單,響應速度快,輸出位移大的特點。通過ANSYS軟件建立了微驅(qū)動器的有限元模型,并對其進行壓電分析,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)過模態(tài)分析獲得微驅(qū)動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)對微驅(qū)動器工作的影響狀況。對微驅(qū)動器的關(guān)鍵尺寸進行了參數(shù)化研究,可對微驅(qū)動器的進一步設(shè)計提供理論指導。
【圖文】:
特點[1-3],作為微機電系統(tǒng)的重要組成部分,一直伴隨著微機電系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展,可應用于航空航天、慣性制導、汽車電子、微型機器人、移動通信等領(lǐng)域。壓電材料具有正逆壓電效應,既可用于制造傳感元件又可用于制造驅(qū)動元件,壓電驅(qū)動器就是利用壓電材料的逆壓電效應,實現(xiàn)晶體的機械變形,從而提供驅(qū)動力或驅(qū)動位移,本文利用有限元軟件AN-SYS15.0對水平面內(nèi)壓電微驅(qū)動器進行了壓電分析與模態(tài)分析,并對各尺寸參數(shù)對輸出位移的影響情況進行了研究。1微驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與原理分析圖1為微驅(qū)動器的設(shè)計采用雙層復合結(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)計為對稱結(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)動器結(jié)構(gòu)簡圖
=00-4.100-4.10014.1000010.5010.q縬纐模擔埃皅牛茫恚玻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,灾J溝綾∧さ南鹵礱媸┘櫻玻埃值繆梗媳礱娼擁。哇E、3分柄_⑶髟冢ⅲ較虻謀湫甕。微驱动启|涑齠耍蛭灰莆埃叮寶蹋,z向位移为1.1Dc蹋懟M跡玻蟣湫甕紀跡常蟣湫甕幾謀溲溝綾∧は鹵礱婕だ繆溝拇笮。郟擔叮藎跡次涑齠宋灰坪圖だ繆辜淶墓叵登摺J涑齠耍、z向位邑毤訓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。AP保囪溝纈肷猓玻埃保賭
本文編號:2564555
【圖文】:
特點[1-3],作為微機電系統(tǒng)的重要組成部分,一直伴隨著微機電系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展,可應用于航空航天、慣性制導、汽車電子、微型機器人、移動通信等領(lǐng)域。壓電材料具有正逆壓電效應,既可用于制造傳感元件又可用于制造驅(qū)動元件,壓電驅(qū)動器就是利用壓電材料的逆壓電效應,實現(xiàn)晶體的機械變形,從而提供驅(qū)動力或驅(qū)動位移,本文利用有限元軟件AN-SYS15.0對水平面內(nèi)壓電微驅(qū)動器進行了壓電分析與模態(tài)分析,并對各尺寸參數(shù)對輸出位移的影響情況進行了研究。1微驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與原理分析圖1為微驅(qū)動器的設(shè)計采用雙層復合結(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)計為對稱結(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)動器結(jié)構(gòu)簡圖
=00-4.100-4.10014.1000010.5010.q縬纐模擔埃皅牛茫恚玻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,灾J溝綾∧さ南鹵礱媸┘櫻玻埃值繆梗媳礱娼擁。哇E、3分柄_⑶髟冢ⅲ較虻謀湫甕。微驱动启|涑齠耍蛭灰莆埃叮寶蹋,z向位移为1.1Dc蹋懟M跡玻蟣湫甕紀跡常蟣湫甕幾謀溲溝綾∧は鹵礱婕だ繆溝拇笮。郟擔叮藎跡次涑齠宋灰坪圖だ繆辜淶墓叵登摺J涑齠耍、z向位邑毤訓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。AP保囪溝纈肷猓玻埃保賭
本文編號:2564555
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/2564555.html
最近更新
教材專著