Конечно-элементное моделирование пьезоэлектрических актюаторов
Конечно-элементное моделирование пьезоэлектрических актюаторов - магистерская диссертация, выполненая Павлом Павловым под руководством к.ф.-м.н. А.С. Семенова
Введение
Пьезоэлектрические актуаторы – надежное, мощное и точное средство позиционирования. Пьезоактуаторы применяются для точной дозировки жидкостей и газов, в высокоточных станках, в фото- и рентгенолитографии для точного совмещения шаблонов, в медицинской аппаратуре, лазерной технике, системах адаптивной оптики, системах впрыска двигателей внутреннего сгорания, дизелей, виброгашения в автомобильной, авиационной космической, военной технике. Два наиболее распространенных вида актуаторов – продольные многослойные и изгибные (биморфные) актуаторы.
Результаты работы
В программном пакете Ansys методом конечных элементов рассчитаны резонансные частоты, моменты для актюатора – несимметричной пьезокерамической трубки и дискового биморфного пьезоактюатора. Проведенные расчеты подтверждают теоретические и практические результаты. 1. Были получены результаты расчета первых 16 собственных частот и форм свободных колебаний полого соосного и несоосного пьезоэлектрического цилиндра:
2.Получены результаты КЭ расчета собственных частот и форм свободных колебаний дискового биморфного пьезоактюатора:
3.Получены результаты КЭ расчета вынужденных гармонических колебаний с частотой 12 кГц дискового биморфного пьезоактюатора
4.Исследована наименьшая частота, при которой реализуются совместные колебания диска и стержня и возможно управление приводом
Построение математической модели методом конечных элементов дало представление о численных параметрах колебательного процесса. Данные, полученные при построении модели используются для управления роботом.
