新型压电泵的结构设计及动态系统建模

发布时间：2020-05-07 07:38

【摘要】： 压电泵因其特殊的性能和广阔的应用前景日益受到各国学者的广泛重视。本文详细讨论了目前出现的各种类型的压电泵及其结构和工作原理,分析了压电泵的具体应用领域。 本文利用压电叠堆设计了一种新型压电液压泵。其主要驱动元件压电叠堆是由智能材料压电陶瓷制成的柱状物体。该泵直接利用压电叠堆的机械变形改变密封容腔的体积,通过进口和出口两个单向阀实现液体的输出。并利用有限元分析软件ANSYS计算阀片内的应力分布,对其强度进行校核。 本文针对压电泵结构,建立其组成部分的物理模型,根据压电叠堆模型、密封容腔模型和阀片模型的传递函数研究系统中每个元件的功能以及各个元件间存在的相互关系,详细分析了压电叠堆模型的频率响应,并分析了系统的振幅和相位角与碟形弹簧的刚度和输入信号的频率之间的关系,最后,利用MATLAB程序得到输出流量的正弦输入响应。 本文建立了简易的压电泵实验系统,初步进行了压电泵实体模型的实验研究,测试了在不同频率时压电泵的输出流量、不同载荷作用时压电泵的输出流量以及压电泵的最高压力。
【图文】：

图 1-1 压电片式有阀压电泵[4]ig. 1-1 The piezoelectric ceramic pump with check va驱动研究室用悬臂梁阀作为单向阀压电泵[20]口、悬臂梁阀片、压电振子和泵体构成。当产生弯曲振动变形，进而改变泵腔容积，通单向流动。目前该结构压电泵在电压为 20力分别为 150mL/min和 15kPa。有阀压电泵 压电片式压电泵的优点是结构振子所能承受的电压低，变形小、承载能力片大得多，所以压电叠堆式压电泵有更高的

大学压电驱动研究室用悬臂梁阀作为单向阀压电泵，，结构与图泵由进出口、悬臂梁阀片、压电振子和泵体构成。当压电振子两时，它将产生弯曲振动变形，进而改变泵腔容积，通过阀片的有实现流体的单向流动。目前该结构压电泵在电压为 200V、频率 出流量和压力分别为 150mL/min和 15kPa。)压电叠堆式有阀压电泵 压电片式压电泵的优点是结构简单，制作在于压电振子所能承受的电压低，变形小、承载能力相对较弱。出力比压电片大得多，所以压电叠堆式压电泵有更高的输出压力
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH38

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本文编号：2652653