基于压电薄膜驱动的微定位平台建模与分析

摘要：

设计了一种基于压电薄膜驱动梁和柔性铰链结构的3维微定位平台,并且为了准确评估平台性能提出了一种理论建模分析方法.首先,根据力平衡条件下的欧拉—伯努利梁理论和压电本构方程,得到压电薄膜梁的输出模型;然后,根据柔度矩阵方法,推导得到微定位平台的整体柔度模型;最后,综合压电薄膜梁模型和平台柔度模型得到平台的整体输出模型.通过有限元仿真分析微定位平台的输出位移和转角,并与理论计算结果进行对比验证.结果显示,仅有1个驱动器作用时,输出位移和转角理论计算结果与有限元分析结果的相对误差分别为5.4%和5.5%;3个驱动器共同作用时,输出位移理论结果与有限元分析结果的相对误差为11.6%.

关键词：压电薄膜、柔性铰链、微定位平台、柔度矩阵方法、有限元分析

所属期刊栏目：39

分类号：TH112.5

资助基金：国家自然科学基金61327003;山东大学基础研究基金2015JC034

在线出版日期：2017-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：595-602