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聯(lián)系我們單層壓電彎曲微CAMOZZI執(zhí)行器的非線性靜態(tài)
采用偶應(yīng)力理論對單層壓電懸臂梁式微CAMOZZI執(zhí)行器在強外加電場作用下的非線性靜態(tài)特征進行了研究.懸臂式CAMOZZI執(zhí)行器包括壓電層、被動(彈性)層和2個電極層.首先,采用瑞利-里茲方法分析了在強外加電場作用下由于壓電層電致伸縮效應(yīng)引起的CAMOZZI執(zhí)行器非線性靜態(tài)特性.其次,由于懸臂CAMOZZI執(zhí)行器的厚度在μm量級,存在變形尺度效應(yīng),采用偶應(yīng)力理論對變形的尺度效應(yīng)進行了分析.分析結(jié)果表明:懸臂CAMOZZI執(zhí)行器的非線性隨著外加電場強度的增大而增大,當外加電場很大時,出現(xiàn)剛度軟化現(xiàn)象;而且,CAMOZZI執(zhí)行器被動層和壓電層厚度比的*值不是通常采用的1.0.在微尺度下,由于微梁變形存在尺度效應(yīng),該厚度比的*值應(yīng)比1.0大.在MEMSCAMOZZI執(zhí)行器的設(shè)計中,求出準確的pull-in參數(shù)是至關(guān)重要的。在過去的研究中,在準靜態(tài)假設(shè)下,電壓控制的MEMS微CAMOZZI執(zhí)行器的pull-in模型已經(jīng)被提出,并且還提出了一些拓寬微CAMOZZI執(zhí)行器穩(wěn)定行程的方法。在動態(tài)條件下,電壓控制的MEMS微CAMOZZI執(zhí)行器的pull-in模型也已經(jīng)被提出。但是,還沒有人研究如何提高微CAMOZZI執(zhí)行器動態(tài)穩(wěn)定行程。采用串聯(lián)電容的方法來拓寬MEMSCAMOZZI執(zhí)行器的動態(tài)穩(wěn)定行程,提出了串聯(lián)電容后的動態(tài)pull-in模型。zui后,采用數(shù)值解法模擬了串聯(lián)電容后的動態(tài)pull-in現(xiàn)象,并同時考慮了阻尼的影響。為避免智能電動閥門CAMOZZI執(zhí)行器由于負載扭矩超過額定值而導(dǎo)致的閥門或CAMOZZI執(zhí)行器損壞,提出了一種可變電感式扭矩測量系統(tǒng)。
單層壓電彎曲微CAMOZZI執(zhí)行器的非線性靜態(tài)
該系統(tǒng)采用機電一體化的可變電感式扭矩傳感器,實時、測量CAMOZZI執(zhí)行器工作時的扭矩,并通過CAMOZZI執(zhí)行器內(nèi)置的微處理器對CAMOZZI執(zhí)行器動作進行自動控制,實現(xiàn)對CAMOZZI執(zhí)行器或閥門的扭矩過載保護。
