叉指形电极压电执行器的热弹性比拟分析方法

通过对比分析逆压电效应本构方程和热弹性体本构方程,将压电执行器的驱动电压比拟为温度载荷,压电应变系数比拟为正交各向异性的热膨胀系数,则叉指形电极压电执行器的静态位移可采用热弹性有限元法分析。由于叉指形电极的电场导致局部的非均匀和非线性,在热弹性比拟法中,需引入修正系数对热膨胀系数进行修正。数值算例和实验结果表明,热弹性比拟法在叉指形电极压电执行器的静态仿真中是简单有效的。

压电结构的热弹性比拟建模方法

通过比较逆压电效应本构方程和热弹性本构方程,在线性范围内建立逆压电效应和热弹性效应的比拟关系:将驱动电压比拟为温度载荷,压电应变系数比拟为热膨胀系数,用热弹性有限元方法分析逆压电效应,并采用热弹性比拟方法求解基于长度伸缩逆压电效应和厚度剪切逆压电效应的驱动器问题,给出了平面结构“热-机-电”耦合问题的热弹性比拟求解方法。热弹性比拟方法为快速建立复杂压电结构的有限元模型提供了一种有效的途径,可缩短复杂压电主动结构的设计周期,降低设计成本。最后给出数值算例说明文中方法的有效性。

MFC驱动的可变形机翼缩比模型主动变形研究

通过建立可变形机翼主动变形的仿真模型,分析压电纤维复合材料(MFC)驱动下的扭转变形,同时以地面实验作验证,研究了MFC在受电压载荷驱动下,对缩比模型主动变形产生的影响。结果表明,热弹性比拟法对可变形机翼在MFC驱动下的主动变形分析,是可行有效的;MFC的驱动效率和其与模型固定端的距离有关;同时,电压的加载方式和速度可进行自主化选择。

基于MFC前馈补偿的抛物面天线型面控制方法

提出了一种采用压电纤维执行器(MFC)控制抛物面天线的方法。首先采用数值仿真进行MFC的控制特性评估,其次在抛物面天线表面搭载MFC,通过MFC的逆压电效应产生形变,带动抛物面天线变形,采用激光位移传感器实时监测抛物面天线位移,进而采用前馈控制补偿方式对MFC控制中的迟滞性进行调整,最后将仿真与试验结果进行比较,得到抛物面天线表面精度控制的要求。