壓電材料具有響應速度快、定位精度高、輸出力大等優(yōu)點,在眾多智能材料中憑借其良好的綜合性能獲得了較多應用,然而其微小的位移輸出限制了其應用范圍。目前壓電型微位移放大機構(gòu)主要有兩大類:柔性鉸鏈式微位移放大機構(gòu)和液力式微位移放大機構(gòu),而液力放大機構(gòu)能產(chǎn)生更大的輸出位移,并且占用較小的空間,因此受到國內(nèi)外學者的廣泛關注�，F(xiàn)有的研究以利用液力放大的靜壓放大方法為主,也有部分學者測試了液力放大的動態(tài)特性,發(fā)現(xiàn)在諧振頻率點附近放大效果更為明顯,但并未對利用其動態(tài)特性構(gòu)造位移放大裝置的方法進行深入的研究。本文結(jié)合國家自然科學基金項目《壓電驅(qū)動流體動耦合軟體驅(qū)動器設計理論與關鍵技術研究》(項目編號:51405189)展開研究,設計了一種基于固液耦合的軟體驅(qū)動器。該軟體驅(qū)動器以壓電振子做為激勵源,壓電振子在交變電壓的驅(qū)動下發(fā)生往復彎曲變形,通過腔體內(nèi)不可壓縮流體帶動軟體隔膜往復運動,從而在硅膠膜中心形成較大的位移輸出。本文衡量軟體驅(qū)動器的性能指標有兩個:一是硅膠膜中心點絕對位移,二是硅膠膜中心點與壓電振子中心點位移放大的比率。本文的具體研究內(nèi)容如下:1.設計了軟體驅(qū)動器的整體結(jié)構(gòu),探討了其工作過程及工作原...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 壓電型位移放大機構(gòu)的種類
        1.2.1 柔性鉸鏈式微位移放大機構(gòu)
        1.2.2 液力式微位移放大機構(gòu)
    1.3 液力式微位移放大機構(gòu)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 液力靜壓放大
        1.3.2 液壓動態(tài)特性放大
    1.4 本文研究意義及主要研究內(nèi)容
第2章 軟體驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)設計
    2.1 軟體驅(qū)動器的總體結(jié)構(gòu)設計
        2.1.1 傳統(tǒng)壓電式液力位移放大裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理
        2.1.2 軟體驅(qū)動器的總體結(jié)構(gòu)設計
    2.2 軟體驅(qū)動器的理想工作過程
    2.3 壓電振子
        2.3.1 壓電效應及壓電材料
        2.3.2 壓電振子的組成
        2.3.3 壓電振子的驅(qū)動電源
        2.3.4 壓電振子的支撐方式
        2.3.5 壓電振子實驗
    2.4 軟體隔膜
        2.4.1 軟體隔膜的理論研究
        2.4.2 軟體隔膜的選擇
    2.5 試驗樣機
    2.6 本章小結(jié)
第3章 位移放大機理
    3.1 系統(tǒng)諧振引起的位移放大
        3.1.1 試驗裝置與試驗方法
        3.1.2 位移放大能力的驗證
        3.1.3 系統(tǒng)諧振引起的位移放大
    3.2 硅膠膜表面變形引起的位移放大
        3.2.1 試驗裝置與試驗方法
        3.2.2 硅膠膜振動模態(tài)
        3.2.3 硅膠膜表面變形引起的二次放大
    3.3 軟體驅(qū)動器位移放大機理
    3.4 本章小結(jié)
第4章 軟體驅(qū)動器結(jié)構(gòu)分析
    4.1 壓電振子機電耦合特性分析
    4.2 圓形軟體隔膜的理論模型
    4.3 等效剛體理論
    4.4 動力學模型的建立
    4.5 動力學參數(shù)的獲得
        4.5.1 壓電振子等效剛度的測量
        4.5.2 硅膠膜等效剛度的測量
        4.5.3 阻尼系數(shù)的測試方法
    4.6 本章小結(jié)
第5章 實驗及討論
    5.1 試驗裝置及測試方法
    5.2 充水量的影響
    5.3 硅膠膜厚度的影響
    5.4 保證硅膠膜張緊程度相同時充水量的影響
    5.5 保證充水量相同時硅膠膜張緊程度的影響
    5.6 標定實驗
    5.7 共振點振型分析
    5.8 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
作者簡介及攻讀碩士期間學術成果
致謝



本文編號：3813793