新型压电陶瓷驱动器的特性分析  

Analysis on Characteristics of New Type Piezoelectric Ceramic Actuators

作　　者：王社良[1] 刘敏[1] 樊禹江[1] 

机构地区：[1]西安建筑科技大学土木工程学院,西安710055

出　　处：《材料导报》2012年第22期153-156,共4页Materials Reports

基　　金：国家自然科学基金重大研究计划面上项目(90715003);国家自然科学基金(51178388;10972168);教育部科学技术研究重点项目(209124);教育部高等学校博士学科点专项科研基金(200807030002);陕西省自然科学基础研究基金(2007E205);陕西省重点实验室项目(08JZ35);国家重点实验室开放项目(08KF02);陕西省教育厅重点实验室科研计划项目(09JS022);陕西省教育厅重点实验室访问学者项目(09JS023;09JS024);陕西省社发攻关项目(2010K01-127)

摘　　要：讨论了一种基于压电陶瓷的新型叠堆驱动器,并阐述了其工作原理,推导出该驱动器的力学性能公式。基于压电陶瓷材料的机电耦合特性,运用ANSYS有限元软件对此驱动器进行了数值分析,研究了其驱动性能,分析结果表明,其输出位移和输出力均与输入电压呈线性关系,在较低电压下可获得较大变形量,且具有良好的动态响应特性。该叠堆压电驱动器结构简单、尺寸小、成本低,通过输入电压即可实现位移控制,可作为较好的自适应控制驱动器应用于智能摩擦阻尼器的驱动装置。A new stack-type of actuator with PZT as actuate element was presented, its working principle was described and the mechanical properties of formulas was deduced. Based on the electromechanical coupling characteris- tics of piezoelectric ceramic materials, the simulation analysis on the actuator was carried out with ANSYS finite ele- ment analysis software, and its driving performance characteristics were studied. The simulation results show that the output displacement and output force show a linear relationship of the input voltage, and the actuator have a good dy- namic response characteristics. The actuators have a potential value, also can provide the reference for the actuators used to drive smart friction dampers.

关 键 词：叠堆型 压电陶瓷 驱动器 耦合 ANSYS有限元软件 

分 类 号：TB381[一般工业技术—材料科学与工程]