智能主動(dòng)構(gòu)件的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和分析研究.pdf

1、該文為自適應(yīng)調(diào)節(jié)和改善可展結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能,研制了一種具有傳感和作動(dòng)雙重功能的智能主動(dòng)構(gòu)件.利用壓電材料的正逆壓電效應(yīng),建立了壓電微位移作動(dòng)器的設(shè)計(jì)模型.給出了智能主動(dòng)構(gòu)件的組成和工作原理.研制了一種用于自適應(yīng)可展結(jié)構(gòu)的新型智能主動(dòng)構(gòu)件.該主動(dòng)構(gòu)件由壓電作動(dòng)器、傳感器等組成,具有輸出位移和輸出力的功能.并討論了設(shè)計(jì)理論、參數(shù)選取及對壓電主動(dòng)構(gòu)件性能帶來的影響.壓電主動(dòng)構(gòu)件本身的動(dòng)力學(xué)特性是不可忽視的.特別對于其共振區(qū)更為突出.所以建立壓電

2、主動(dòng)構(gòu)件的動(dòng)力學(xué)模型顯得尤為重要.該文從電磁學(xué)原理,壓電方程,機(jī)械力的平衡方程和幾何方程出發(fā),利用主動(dòng)構(gòu)件的邊界條件,用有限元方法得到了主動(dòng)構(gòu)件的動(dòng)力學(xué)方程.該文通過實(shí)驗(yàn)研究了壓電主動(dòng)構(gòu)件的工作性能、輸出位移、輸出力及其相關(guān)問題,驗(yàn)證了壓電主動(dòng)構(gòu)件的力學(xué)輸出量與其驅(qū)動(dòng)電壓的非線性關(guān)系.實(shí)驗(yàn)表明該主動(dòng)構(gòu)件符合設(shè)計(jì)要求,并與理論分析基本吻合.該文提出了雙向式雙壓電驅(qū)動(dòng)器的智能主動(dòng)構(gòu)件的設(shè)計(jì)思想,并已申報(bào)了專利,文中用有限元方法建立了該構(gòu)件的