本文關(guān)鍵詞：壓電驅(qū)動柔性雙搖桿式微夾持器設(shè)計與性能研究

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【摘要】：微機械或微機電系統(tǒng)的發(fā)展對微夾持器的性能提出更高要求,高精度的微夾持器是微納米技術(shù)應(yīng)用中的一項關(guān)鍵技術(shù)。微夾持器作為執(zhí)行機構(gòu)直接與物體接觸,因此對其性能要求較高。針對目前常規(guī)微夾持器整體尺寸大、輸入輸出放大系數(shù)小、夾持力和夾持位移檢測困難的缺點,本文設(shè)計了一種壓電驅(qū)動柔性雙搖桿式微夾持器并對該微夾持器的性能進行了相關(guān)分析和測試,全文分為以下幾個部分：第一章給出了課題的研究背景和研究意義,綜述了微夾持器本體柔順機構(gòu)、驅(qū)動方式、傳感配置的發(fā)展和應(yīng)用狀況,接著提出微夾持器設(shè)計的目標(biāo),并對全文的工作進行了說明。第二章給出了壓電驅(qū)動柔性雙搖桿式微夾持器的結(jié)構(gòu),闡述了壓電柔性雙搖桿式微夾持器的工作機理,然后對微夾持器進行數(shù)學(xué)建模,包括推導(dǎo)了微夾持器放大系數(shù),建立了微夾持器靜力學(xué)和基于Lagrange方程的動力學(xué)模型,并給出了夾持位移傳感配置分析以及夾持力傳感配置分析,得到夾持力和夾持位移與應(yīng)變值的關(guān)系式。第三章采用有限元方法對微夾持器進行靜力學(xué)分析,得到微夾持器放大系數(shù)仿真值并驗證了夾持端的平行夾持特點,接著對微夾持器進行模態(tài)分析,得到有限元仿真模態(tài)固有頻率和振型,同時進行階躍響應(yīng)分析和頻率響應(yīng)分析,得到微夾持器的動態(tài)特性,最后對微夾持器夾持力和夾持位移傳感配置進行仿真,驗證了理論分析的正確性。第四章給出了基于虛擬儀器的壓電驅(qū)動雙搖桿式微夾持器測控平臺,接著分別就軟硬件平臺進行闡述,為后續(xù)實驗提供平臺基礎(chǔ)。第五章在實驗平臺中對微夾持器的性能進行了測試,包括夾持力和夾持位移傳感器標(biāo)定,輸入輸出位移曲線測定,掃頻信號激勵特性以及微夾持器夾持特性測試。第六章為總結(jié)與展望,主要總結(jié)了本文的主要工作內(nèi)容,并指出今后的工作方向。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH703

【參考文獻】

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1 王雯靜;余躍慶;;基于有限元法的柔順機構(gòu)動力學(xué)分析[J];機械工程學(xué)報;2010年09期

2 戴福彥;張衛(wèi)平;陳文元;劉凱;馬高印;肖奇軍;張忠榕;;MEMS微電機綜述[J];微電機;2009年08期

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本文編號：1186495