压电驱动器应用中的工艺参数分析

admin · 发表于 2025-3-4 13:12:30

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利用压电驱动器使整个翼面产生变形，从而达到改变机翼空气动力特性的目的，是可变外形飞机研究中的一个重要方向。压电驱动器气动弹性应用本身的特色非常明显，可以利用翼面的气动弹性效应，而不是常规的抵抗气动弹性效应，达到扩大飞行包线，改善飞行器气动性能，减轻飞行器结构重量、满足不同飞行状态下气动性能最优的目的。研究其中的过程与机理，可以为设计方法提供基本理论，促进该技术的工程应用。从本质而言，压电驱动器属于应变驱动器，其最大应变在自由状态，而被驱动结构所获得的应变不仅与压电驱动器本身的材料电性能有关，还与压电材料、被驱动结构以及界面的机械性能相关。本文首先介绍了压电驱动器应变传递模型，在此基础上得到适合弯曲模式下的应变传递公式，通过模型简化计算，得到各参数之间定性的关系；然后，以压电方程为基础，说明了在压电驱动器应用中常用的几种计算方法在理论上是统一的，数值例证表明在计算精度上并无明显差异；在算法的基础上，将压电驱动器应用到气动弹性应用领域，针对一个接近实际的高空长航时无人机机翼结构，研究压电陶瓷驱动器与压电纤维复合材料驱动器应用中胶粘剂的弹性模量及厚度变化情况，定量的分析各参数对压电驱动器驱动效果的影响，为实际结构中胶粘剂的制作工艺提供理论支持；同时制作了带有压电纤维复合材料驱动器的实验模型，完成了静态驱动实验并与计算结果进行比对，说明了压电纤维复合材料驱动器自由压电应变参数在实际结构驱动中的适用性。

压电驱动器应用中的工艺参数分析

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