考虑疲劳寿命的压电悬臂梁结构优化设计方法

• 作者: 孟庆丰 张淼 王宏金
• 来源期刊: 压电与声光
• 学科: 交通运输
• 关键词: 压电悬臂梁 结构设计 有限元 瞬态分析 疲劳寿命
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 页码范围: 68-72
• 页数: 5页
• 分类号: TN384|U467.4+97
• 字数: 3671字
• 语种: 中文

摘要

提出了一种插入式的压电悬臂梁结构,通过将其末端质量块转化成等效惯性力和惯性力矩,得出了求解其固有频率的理论公式.在此基础上,设计了一系列一阶固有频率相同、长宽比不同的压电悬臂梁.通过AN-SYS模态分析发现,理论计算和仿真结果的误差均在5％以内,证明了这种求解压电悬臂梁固有频率方法的可行性.通过瞬态分析得出,随着长宽比的增大,压电悬臂梁的输出电压及压电层的最大应力随长宽比呈近似线性关系增大,这种线性关系对于压电悬臂梁的性能预测很有意义.最后通过疲劳分析软件nCode DesignLife,求解出了各压电悬臂梁的疲劳寿命,并以此为依据,选取了最优的结构设计方案.为压电悬臂梁的结构优化设计建立了一种新的、相对完整的方法.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孟庆丰	西安交通大学润滑理论与轴承研究所	48	704	12.0	25.0
2	张淼	西安交通大学润滑理论与轴承研究所	9	22	3.0	4.0
3	王宏金	西安交通大学润滑理论与轴承研究所	5	25	3.0	5.0