基于壓電纖維的微驅(qū)動器特性研究.pdf

1、精密制造與測量以及微操作技術(shù)已漸成為實現(xiàn)先進(jìn)制造的重要支撐技術(shù)，其中高精度的定位技術(shù)是實現(xiàn)先進(jìn)制造的基礎(chǔ)技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)之一，在現(xiàn)代先進(jìn)制造工業(yè)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。微位移驅(qū)動器是精密定位的功能部件，同時也是關(guān)鍵部件。國內(nèi)外眾多從事精密加工與測量技術(shù)的相關(guān)專家和學(xué)者都在致力于新型微位移驅(qū)動器的驅(qū)動機理與應(yīng)用基礎(chǔ)的研究，取得的研究成果為當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)水平的提高提供了堅實的技術(shù)支持。
　　本文在對國內(nèi)外各種微位移驅(qū)動器工作機理的進(jìn)行深入分

2、析基礎(chǔ)之上，首次提出將壓電纖維復(fù)合材料作為微位移源的設(shè)想，并研制了一種新型簡易的壓電式微位移驅(qū)動器。借助仿真軟件ANSYS模擬了壓電纖維復(fù)合材料的驅(qū)動特性，通過實驗對驅(qū)動器的相關(guān)特性進(jìn)行了研究分析。論文的主要內(nèi)容及研究成果如下:
　　(1)總結(jié)了當(dāng)前微位移驅(qū)動器的研究現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，系統(tǒng)地分析了現(xiàn)有的各種常見的微位移驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)原理與性能特點。
　　(2)基于傳統(tǒng)的壓電方程建立了適用于壓電纖維復(fù)合材料的壓電本構(gòu)方程，借助

3、于仿真軟件ANSYS，對壓電纖維復(fù)合材料的驅(qū)動特性進(jìn)行了仿真分析，為選擇合適規(guī)格的壓電纖維復(fù)合材料做微位移源提供了依據(jù)。
　　(3)研究了壓電纖維復(fù)合材料為微位移源提供的三種工作模式，通過分析比較選擇了壓電纖維復(fù)合材料的延伸模式作為微驅(qū)動器微量位移輸出方案，并進(jìn)行了驅(qū)動器的相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計;借助于實驗的方法，對驅(qū)動器的各項特性進(jìn)行了研究，實驗表明驅(qū)動器這種驅(qū)動器具有足夠大的的輸出位移和很好的位移線性度驅(qū)動器的位移分辨率為0.05μm/