基于壓電驅(qū)動器與傳感器的智能模具的建模與應(yīng)用.pdf

1、由壓電陶瓷制成的傳感器和執(zhí)行器在檢測領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并逐步應(yīng)用到智能結(jié)構(gòu)的形狀控制中。
　　本文研究了壓電材料的微型智能結(jié)構(gòu)及其在模具腔體中的應(yīng)用。
　　首先，在Kirchhff的平板理論的假設(shè)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用Hamilton原理，建立了智能結(jié)構(gòu)的理論模型和有限元模型。模型中考慮了機(jī)電耦合效應(yīng)。通過所建立的有限元模型，在執(zhí)行器上加上合適的電壓就能夠驅(qū)動結(jié)構(gòu)變形并且結(jié)構(gòu)變形帶動傳感器輸出反饋電壓以檢測結(jié)構(gòu)變形是否達(dá)到需

2、要的精度。
　　繼而，采用有限元分析軟件Ansys9.0對本文提出的有限元模型的正確性進(jìn)行了驗證和分析，同時分析了壓電陶瓷執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)對輸入輸出特性的影響，并進(jìn)一步討論了壓電陶瓷執(zhí)行器與傳感器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的問題。
　　然后，把本文提出的智能結(jié)構(gòu)有限元模型應(yīng)用到了模具腔體的形狀控制中，針對微型多功能模具腔體進(jìn)行了大量仿真計算。通過改變執(zhí)行器的外載電壓，分析了微型多功能模具的腔體變形。載仿真中采用了兩種不同結(jié)構(gòu)的執(zhí)行器和傳感器：第