一种金属夹片式压电弹簧结构的等效刚度分析

• 作者: 卞侃 王越 黄学文 吴义鹏
• 来源期刊: 南京航空航天大学学报（英文版）
• 学科: 工学
• 关键词: 压电弹簧 低刚度 莫尔定理 有限元仿真
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 页码范围: 962-969
• 页数: 8页
• 分类号: TB122
• 语种: 英文

摘要

压电陶瓷通常很难与普通弹簧结构集成.为了解决这一问题,本文受长尾票夹结构的启发,提出了一种新的金属夹片式弹簧结构.通过建立理论模型、有限元仿真以及实验测试,对所设计的压电夹片式弹簧结构的等效刚度进行了深入分析和讨论.研究结果验证了该结构紧凑的夹片式压电弹簧的设计可行性,且可通过改变几个关键几何参数来调整其等效刚度.最后,由实验结果证实的理论模型预测表明,弹簧结构的等效刚度与夹片结构变化的瞬时角度具有函数关联性,而这种由几何非线性引起的刚度变化在某些实际工程应用中可忽略不计.据此可将夹片弹簧结构线性化,用于后续结构,如压电振子的结构动力学建模简化.