基于可逆畴变的压电圆环多层致动器应变响应研究

• 作者: 李法新 王强中
• 来源期刊: 固体力学学报
• 关键词: 多层压电致动器 周期性正交极化 畴变 PZT
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 151-158
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2020.007

摘要

压电致动器在现代工业中发挥着非常重要的作用.然而,目前应用的压电致动器均是基于线性压电效应,最大应变一般只有0.1-0.15％,实现大的致动应变一直是该领域学者追求的目标.论文中,我们提出了两种经过特殊设计的基于可逆非180°电畴翻转的PZT圆环多层致动器,一种是径向极化、部分电极(RPPE)的4层圆环,另一种是周期性正交极化(POP)的4层圆环,以期能够实现大的致动应变,而且圆环构型层数增加时也不容易发生失稳等问题.实验结果表明,在相同的驱动电场(2kV/mm,0.1 Hz)下,4层RPPE最大致动应变为0.27％,约为普通PZT圆环的2倍,但表面变形很不均匀.相比之下,4层的POP圆环致动器的最大输出应变为0.36％,是普通PZT圆环的2.7倍.这两种致动器的致动应变都是随着频率的增加而减小,RPPE致动器在超过1 Hz后稳定在0.19％,POP致动器在超过5 Hz后稳定在0.2％.而且,POP圆环致动器重复性能很好,经过2万次致动循环后致动应变几乎不变.这种POP PZT多层圆环致动器具有结构稳定、输出应变大等优点,在致动领域具有很好的应用前景.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王强中		1	0	0.0	0.0
2	李法新		7	20	1.0	4.0