溫度梯度場中梁的形變控制研究

摘要： 介紹了一種新型的壓電作動器—層疊式壓電作動器，并使用這種作動器對溫度場中的梁進行了形狀控制研究。根據哈密頓原理，得到了粘貼有層疊式壓電作動器的梁結構的控制方程，進行了數值仿真，并且用Comsol軟件進行了模擬，兩者的結果基本一致。對壓電作動器的控制電壓進行了優化，得到了最優控制電壓。由于層疊式壓電作動器的控制力與壓電片的層數成二次函數關系，當控制電壓恒定時，層疊式壓電作動器的控制力隨著壓電器層數的增加而迅速減小。使用層疊式壓電作動器可以在比其他作動器更小的電壓下取得更好的控制效果。通過與普通壓電作動器的比較，可以發現層疊式壓電作動器可以有效地降低作動器的施加電壓，而且可以顯著增強控制效果。這種形狀控制方法為應用層疊式壓電作動器進行薄壁結構的形狀控制提供了理論基礎。

關鍵詞： 溫度梯度；形狀控制； 層疊式壓電作動器； 優化

中圖分類號： TB5351

文獻標識碼： A

文章編號： 10044523（2012）02018105